Mars (planeta)

Mars je druhá nejmenší planeta (po Merkuru). Mars můžeme v některém období pozorovat celou noc. Taková situace nastává, když je Mars v opozici ke Slunci a Země se tak nachází mezi Marsem a Sluncem.

Spolehlivou informaci o prvním pozorování Marsu nemáme, ale je pravděpodobné, že to bylo mezi lety 3000 až 4000 př. n. l. Všechny starověké civilizace, Egypťané, Babylóňané a Řekové, věděly o této „putující hvězdě“ a dávali jí svá jména. Jelikož půda má červený nebo růžový odstín, staré národy ho považovaly za symbol ohně a krve.

[editovat] Fyzikální charakteristiky

Mars má oproti Zemi jen čtvrtinový povrch a jen desetinu hmotnosti. Sluneční den je podobně dlouhý jako na Zemi: 24 hodin, 39 minut a 35,244 sekund a nazývá se Sol.

[editovat] Atmosféra

Mars má velmi řídkou atmosféru. Tlak na povrchu se pohybuje mezi 600 až 1000 Pa, což je přibližně 100 až 150krát méně než na Zemi. Většinu tvoří oxid uhličitý (95 %), dále obsahuje: dusík (2,7 %), argon (1,6 %), kyslík (0,15 %), vodní páry.

Průměrná teplota u povrchu planety je okolo −56 °C. Pro Mars jsou charakteristické velké rozdíly mezi dnem a nocí. Na rovníku se teploty běžně pohybují od −90 do −10 °C, a nad nulu se dostanou jen výjimečně. Naproti tomu teplota povrchové vrstvy půdy může někdy dosáhnou až +30 °C.

Olympus Mons

[editovat] Povrch

Před padesátými a šedesátými léty se všeobecně věřilo v to, že jsou Marsovy polární čepičky složené ze zmrzlé vody. Když se ale pomocí kosmických sond zjistilo, že je atmosféra složená především z CO₂, byl vytvořen model atmosféry, který naznačoval, že teplota byla dostatečně nízká na to, aby oxid uhličitý na pólech zkondenzoval a zmrzl. To také předpovídalo významné změny tlaku během roční doby. Proto se došlo k závěru, že se póly skládají z obojího ledu, H₂O a CO₂, a dřívější pozorování byla vysvětleno pomocí tenké vrstvičky zmrzlé vody nanesená na ledu oxidu uhličitého.

Z dálky má Mars většinou červenou barvu, nebo přesněji bledě oranžovou nebo růžovou se dvěma bílými polárními ledovými čepičkami. Na červených oblastech se nacházejí velmi rozličné světlé a tmavé plochy s čistě zelenou nebo zelenou barvou. Tmavé plochy nejsou oceány vody, protože se na Marsu nemůže vyskytovat voda v tekutém stavu kvůli nízkému atmosférickému tlaku (~600 Pa). Tyto změny v jasnosti povrchu jsou spíše způsobené rozdílným druhem povrchového materiálu: červená barva je prach a písek bohatý na oxid železitý; tmavší plochy jsou zpravidla více kamenité a skalnaté oblasti. Nahodilé silné větry, které se zde vyskytují, přesouvají prach a mění rozměry a tvar těchto světlejších a tmavších ploch.

Povrch Marsu je různorodý. Jižní polokoule s víceméně hornatou krajinou je pokryta krátery, zatímco na severní polokouli jsou obrovské rovné pláně zalité lávou.

Na Marsu je nejvyšší hora Sluneční soustavy – sopka Olympus Mons, která dosahuje výšky 27 km nad okolní terén.

V rovníkové oblasti Marsu se nachází obrovský kaňon Valles Marineris, dlouhý 4 500 km a hluboký 7 km. Objevila ho sonda Mariner 9 mapující Mars v letech 1971–1972, podle které byl kaňon pojmenován.

Topografická mapa Marsu

Poznámky:

Nulová výška: Protože Mars nemá oceán a není tedy žádná hladina moře od které by se mohly měřit výšky terénu, byla zavedena nulová výška povrchu. Jsou poměrně časté i záporné hodnoty pro místa pod nulovou výškou.

Nultý poledník: Rovník Marsu je dán rotací, ale nultý poledník byl určen podobně jako na Zemi, prohlášením, že určitým konkrétním bodem prochází. Astronomové v 19. století si za tento bod zvolili s poměrně velkou nepřesností kruhový útvar na povrchu. Teprve roku 1972, poté co sonda Mariner 9 získala první podrobnější snímky, bylo určeno, že nultý poledník prochází malým kráterem Airy-0 na planině Sinus Meridiani.

[editovat] Struktura planety

Současné poznání nitra Marsu nasvědčuje tomu, že může být modelován kůrou (složenou z hliníku Al a křemíku Si) silnou 20 až 100 km, pláštěm (olivín a FeO) a jádrem (FeS nebo směs niklu Ni, železa Fe a FeS), které zaujímá přibližně 16 % hmotnosti planety a 4 % objemu. Z toho lze přibližně určit hustotu jádra, 7 000 až 8 000 kg/m3.

Užitím čtyř parametrů můžeme rozhodnout o velikosti a hmotnosti marťanského jádra. Nicméně, pouze tři z nich jsou známé, celková hmotnost, velikost Marsu a moment setrvačnosti. Hmotnost a velikost byla přesně stanovena z dřívějších misí. Moment setrvačnosti byl stanoven pomocí kosmické sondy Viking a dat z Pathfinder, Dopplerovským měřením precese Marsu. Čtvrtý parametr, potřebný pro dokončení modelu nitra planety, bude získán z budoucích kosmických misí. Se třemi známými parametry je model podstatně omezený. Jestliže je jádro pevné (složené ze železa) podobně jako zemské, potom by byl minimální poloměr jádra okolo 1 300 km. Jestliže je jádro vytvořeno z méně hustého materiálu jako například směs síry a železa, potom by byl maximální poloměr pravděpodobně menší než 2 000 km.

[editovat] Kůra

Od července 1997 pořizuje z oběžné dráhy podrobné snímky rudé planety sonda Mars Global Surveyor (MGS). Podpovrchovou strukturu přímo zkoumat nemůže, nicméně pomocí rádiového experimentu zaznamenáváme změny gravitačního pole planety, které působí malé změny orbitální rychlosti sondy. Tyto změny odpovídají vnitřnímu nerovnoměrnému rozložení hmot uvnitř planety – spolu s topografickými údaji přesného laserového výškoměru MOLA (Mars Orbiter Laser Altimeter) a za předpokladu, že většina gravitačního pole souvisí pouze s kůrou, umožňují tato data rekonstruovat polohu rozhraní kůra/plášť (obdobné pozemské Moho). Inverze gravitačního signálu je ale nejednoznačná a bez pevného bodu (např. seismicky určené mocnosti kůry alespoň v jednom bodě) dovoluje získat různé mapy mocnosti kůry, které všechny odpovídají pozorovaným datům.

Za předpokladu, že je hustota kůry zafixována na hodnotě 2,9 g/cm³, je minimální střední mocnost kůry 45 km (tato hodnota vyhovuje předpokladu, že všude tj. i pod velkými impaktními útvary je mocnost větší než nula, tedy nedochází ke kontaktu pláště s povrchem). Pro takový model dává gravitační inverze průměrnou tloušťku na jižní polokouli ~60 km a na severní ~30 km, s maximem v oblasti Tharsis přesahujícím 80 km ^[1]. Jiné analýzy gravitačního pole a topografie Marsu ale naznačují, že skutečná mocnost kůry může být i vyšší – pokud platí předpoklad, že oblast jižních vysočin vznikla velmi brzy v historii a místní topografie nebyla později modifikována, je odhadovaná střední mocnost kůry na 57±24 km ^[2]. Na základě analýzy geochemických i geofyzikálních dat je také možné stanovit maximální střední mocnost kůry, která je ~100 km^[3]. Všechny tyto údaje naznačují, že kůra na Marsu je obecně silnější než kůra na Zemi, což může souviset s absencí deskové tektoniky na rudé planetě.

[editovat] Plášť

Plášť je silný okolo 1 500 až 2 000 km, je složen z křemičitých hornin a z toho vyplývá, že jeho průměrná hustota je okolo 3 400 až 3 500 kg/m3.

[editovat] Jádro

Přesné rozměry jádra nejsou známé, protože závisejí na zatím nepřesně zjištěných parametrech. Pokud se budeme držet toho, že je jádro složené z pevných hornin a železa, tak jeho poloměr vychází na 1 250 km. Pokud by se jednalo o lehčí látky (např. směs síry a železa), potom by jeho maximální průměr byl okolo 2 000 km.

[editovat] Měsíce Marsu

Oběžné dráhy Phobosu a Deimosu

Mars má dva měsíce Phobos (strach) a Deimos (hrůza). Oba ukazují Marsu stále stejnou část. Phobos obíhá planetu rychleji než se ona sama otáčí, což způsobuje zpomalování oběhu a snižování vzdálenosti. Odhaduje se, že za 50 000 let Phobos do planety narazí. Naproti tomu oběžná dráha Deimosu se prodlužuje.

Oba měsíce objevil Asaph Hall v roce 1877 a pojmenoval je podle synů boha Marta.

Marsovy přirozené satelity
jméno	průměr (km)	hmotnost (kg)	poloměr obežné dráhy (km)	oběžná doba
Phobos	22,2 (27 × 21,6 × 18,8)	1,08×10¹⁶	9 378	7,66 hodin
Deimos	12,6 (10 × 12 × 16)	2×10¹⁵	23 400	30,35 hodin

Při pohledu z povrchu Marsu by Phobos měl úhlový průměr 12', zatímco Deimos asi 2'. Průměr Slunce je asi 21'.

Přechod Phobos přes Slunce jak jej zachytilo vozítko Opportunity 10. března 2004

Přechod Deimosu přes Slunce jak jej zachytilo vozítko Opportunity 4. března 2004

[editovat] Výzkum Marsu

[editovat] Pokusy o průlet (1960–1964)

Sovětský svaz odstartoval v oknech 1960, 1962, 1964 celkem 7 sond, z nichž 4 se nedostaly ani na cestu k Marsu a se zbylými bylo na cestě ztraceno spojení. USA vyslaly roku 1964 dvě sondy Mariner (3 a 4), z nichž s jednou bylo ztraceno spojení a druhá odeslala 22 snímků Marsu.

[editovat] Průlety a první oblety (1969–1971)

USA připravily pro obě okna tohoto období dvě sondy. Marinery 6 a 7 prolétly okolo planety ve vzdálenostech 3430 km, odeslaly 400 snímků a zkoumaly složení atmosféry. Další tři sovětské sondy opět havarovaly, ale roku 1971 se vydaly na cestu sondy Mars 2 a Mars 3, z nichž každá se skládala z orbitální a povrchové sondy. Oba orbitální moduly mapovaly povrch od prosince 1971 do srpna 1972. Povrchová část sondy Mars 2 dopadla tvrdě na Mars, ale Mars 3 přistál měkce a 20 sekund po přistání vysílal. Na obrázku nebylo nic rozeznat, což podpořilo spekulace o kapalném povrchu. Nicméně tyto dvě sondy byly první, které dosáhly povrchu Marsu. Mariner 8 havaroval, ale snímky orbitální sondy Mariner 9 byly základním kamenem pro plánování dalších amerických misí.

[editovat] První velký nápor (1973–1975)

[editovat] Mars 4–7

Pro rok 1973 si Američané dali pauzu. Zato Sověti připravili 4 sondy Mars 4–7 (dvě družice a dvě povrchové sondy). Se sondou Mars 6 se ztratilo spojení při sestupu, Marsy 4 a 7 úplně minuly planetu. Jen Mars 5 odeslal několik snímků, než s ním bylo ztraceno spojení.

[editovat] Viking 1, 2

USA vyslaly v roce 1975 dvě sondy programu Viking, obě se skládaly z oběžné a povrchové části. Všechny části lze označit za úspěšné. Celkem odeslaly 55 000 snímků. Orbitální moduly zmapovaly celý povrch s rozlišením 100 m, místy až 30 m. Dlouhodobé záznamy povrchových modulů jsou základem pro marsovskou klimatologii.

Sonda	Přistání povrchové sekce	Ukončení práce družice	Ukončení práce povrchové sekce

Viking 1	19. června 1976	7. srpna 1980	11. listopadu 1982
Viking 2	7. srpna 1976	12. dubna 1978	25. července 1980

[editovat] Pokus o návrat na Mars

[editovat] Mise Fobos (1988)

Po dlouhé pauze ve výzkumu se jako první zmátořil Sovětský svaz, který roku 1988 zorganizoval speciální misi pro výzkum měsíce Marsu Phobos . S jednou sondou bylo ztraceno spojení na cestě a s druhou po odeslání jen několika snímků.

[editovat] Mars Observer (1992)

USA pro návrat zvolily komplexní a drahou sondu Mars Observer, která však ztroskotala krátce před dosažením oběžné dráhy. Tato havárie vedla k přehodnocení dalších misí, což vedlo k programu dvou levných sond (jedna družice a jedna povrchová sonda) každé startovní okno.

[editovat] Mise roku 1996

[editovat] Mars 96

Rusko s pomocí některých evropských zemí chtělo již na roku 1994 vyslat sondu k Marsu, ale došlo ke zdržení a start se uskutečnil až v roce 1996. Kvůli závadě na nosné raketě se však zřítila do Tichého oceánu.

[editovat] Mars Global Surveyor

Nová americká mise byla Mars Global Surveyor, která obsahovala některé experimenty ze ztraceného Mars Observeru. Přestože, kvůli špatnému vyklopení slunečních panelů trvalo brždění s pomocí atmosféry trochu déle, je sonda stále funkční (2005) a mapuje povrch s rozlišením 15 metrů a díky nové technologii může s rozlišením 0,5 m rozeznat povrchové sondy. (Start sondy: 7. listopadu 1996; na oběžné dráze od 12. září 1997.)

Sonda Pathfinder odeslala na Zem tisíce fotografií povrchu Marsu, toto je jedna z nich

[editovat] Mars Pathfinder

Povrchová sonda Mars Pathfinder si s sebou nesla i rover Sojouner, který zkoumal složení kamenů v okolí sondy a komunikoval se Zemí přes ní. (Start sondy: 4. prosince 1996; přistání 4. července 1997; přerušení spojení 27. září 1997)

[editovat] Neúspěchy a minimální mise (1998–2001)

Sonda Nozomi je zmíněna v dalším okně.

[editovat] Mars Climate Orbiter a Mars Polar Lander

V rámci plánu dvou misí odstartovala roku 1998 orbitální sonda Mars Climate Orbiter, která měla zkoumat počasí a dění v atmosféře. Druhou sondou byl Mars Polar Lander, který měl přistát v polární oblasti a během přistání uvolnit dva penetrátory (Deep Space 2), které se měly velkou rychlostí zavrtat do povrchu a zkoumat hlubší vrstvy. Jedno řídící středisko sondy Mars Climate Orbiter počítalo mílích a druhé v kilometrech, sonda se kvůli tomuto nedorozumění dostala do hustších vrstev atmosféry a shořela. Na sondě Mars Polar Lander byla technická závada a sonda se zřítila.

[editovat] Mars Oddysey 2001

Pro rok 2001 se původně počítalo také se dvěma sondami, ale po předchozím neúspěchu byl povrchový modul zakonzervován a bude použit pro misi Fenix v roce 2007. Sonda Mars Oddysey nese další experimenty ztracené na velké sondě Mars Observer, jako studium radiace a chemického složení. Kamera sondy má horší rozlišení než u sondy Mars Global Survoyer, ale zabírá větší území. Sonda funguje jako retranslační stanice pro povrchové sondy. Většina dat z mise MER přichází právě přes ní, další část přes MGS a jen malá část je vysílána přímo na Zem.

[editovat] Druhý nápor (2003)

[editovat] Nozomi

Sonda Nozomi odstartovala již roku 1998, ale pro poruchu nosiče se nedostala potřebnou dráhu a spotřebovala mnoho paliva. Aby se ji podařilo u Marsu zabrzdit, bylo rozhodnuto využít méně náročný přílet v roce 2003. Můžeme ji tedy počítat k celkem 5 sondám, které měly v tomto období Mars zkoumat. Bohužel v kritický okamžik zážehu nebylo se sondou navázáno spojení a ta jen bez užitku proletěla kolem.

[editovat] Mars Express

Mise Evropské kosmické agentury zahrnovala orbitální modul a povrchovou sondu Beagle 2, která měla pomocí mechanické paže zkoumat půdu ve svém okolí. Se sondou Beagle 2 nebylo po plánovaném přistání navázáno spojení. Orbitální sonda Mars Express potvrdila výskyt vodního ledu v polárních oblastech.

[editovat] Mars Exploration Rover 2003

Mise zahrnuje dva rovery: Opportunity a Spirit. Spirit přistál 4. ledna 2004 v kráteru Gusev a Opportunity 25. ledna 2004 na pláni Meridiani.

[editovat] Další mise

[editovat] Mars Reconnaissance Orbiter

Mars Reconnaissance Orbiter odstartoval 12. srpna 2005, k Marsu se dostal v březnu 2006, ale vědecká mise započne až v listopadu po navedení na nižší dráhu pomocí pomalého, méně náročného brždení s pomocí atmosféry. Hlavním cílem mise je pořizovat snímky s vysoký rozlišením (30 - 60 cm) pro detailní plánování dalších sond. MRO se stal čtvrtou aktivní družicí Marsu (vedle sond Mars Express, Mars Odyssey a Mars Global Surveyor) a celkově šestou aktivní sondou (na Marsu jsou ještě dvě vozítka programu Mars Exploration Rover) u této planety.

Wikimedia Commons nabízí multimediální obsah k tématu

Mars (planeta)

Sluneční soustava

Slunce

Ceres | Pluto | Eris

[editovat] Externí odkazy

[editovat] Prameny

Tento článek obsahuje materiál získaný ze serveru Astro.pef.zcu.cz.

Citováno z „http://cs.wikipedia.org../../../m/a/r/Mars_%28planeta%29.html“

Kategorie: Planety | Mars

We provide Linux to the World