Mars (planet)

Mars je četvrti po redu planet od Sunca. Mars je udaljen 1.52 AU ili 227,940,000 km od Sunca, ima promjer 6,794 km i masu 6.4219 × 10²³ kg. Oko Marsa kruže dva mala prirodna satelita: Fobos i Deimos. Fobos ima promjer 11 km i masu 1.08e16 kg, dok Deimos ima promjer 6 km i masu 1.80e15 kg. Putevi koje opisuju oko Marsa također su različiti. Fobos kruži na 9,000 km od središta Marsa, dok Deimos kruži na 23,000 km.

Mars je bio rimski bog rata. Grčko ime za Mars je Ares, pa za pojmove vezane uz Mars koristimo prefiks areo- umjesto geo-, npr. umjesto geografska širina koristimo pojam areografska širina.

Sadržaj

1 Fizička svojstva
2 Prirodni sateliti
3 Povijest ljudskog istraživanja
4 Mars u raznim kulturama
5 Mars u romanima i filmovima
- 5.1 Romani
- 5.2 Filmovi
6 Vanjske poveznice

[uredi] Fizička svojstva

[uredi] Atmosfera i klima

Marsova atmosfera je primjetno drugačija od Zemljine, a sastoji se uglavnom od ugljik dioksida (95.32%), uz male primjese drugih elemenata: dušika (2.7%), argona (1.6%), kisika (0.13%) i neona (0.00025%). Također sadrži i vodenu paru (0.03%), a u polarnim krajevima je nađen ozon.

Planet Mars s vidljivim polarnim kapama
(izvor: NASA-Hubble teleskop, snimljeno tijekom opozicije Marsa 2001.)

Polarne kape zimi se prošire do 40-50° areografske širine. Sonda Viking Lander 2 je na 47° sjeverne širine snimila tanak sloj inja. Sjeverna polarna kapa se za vrijeme sjevernog ljeta smanji na promjer od oko 800 km, a južna za južnog ljeta na oko 400 km. Osim ugljikova dioksida (suhi led), polarne kape sadrže i smrznutu vodu jer je uočeno da sublimacijom CO₂ kape ne nestaju, a temperatura je uvijek ispod 273 K (0°C). Ova smrznuta voda je izmiješana s česticama prašine.

[uredi] Temperaturne razlike i nastanak oluja

Prosječna izmjerena temperatura na Marsovoj površini je 210 K, s maksimumom od 293 K i minimumom od 130 K. Najtoplija su područja oko ekvatora i u subsolarnoj točki zato što temperatura tla ovisi o kutu upada sunčevih zraka i često varira jer je rijetka atmosfera slab toplinski spremnik.

Na polovima temperatura zimi ne prelazi 160 K, a pada i do 120 K što je dovoljno da CO₂ kondenzira. Tada dio atmosferskog CO₂ prelazi u polarnu kapu što dovodi do naglog pada tlaka na tom području i zrak s čitavog globusa struji prema tom polu.

Temperaturne razlika između svjetlijih i tamnijih područja, odnosno tla i atmosfere, uvjetuju miješanje atmosfere. Vjetrovi, koji su pri tlu brzine 10 m/s, podižu čestice prašine do 50 km uvis i prenose ih na udaljenosti od više tisuća kilometara. Vjetrovi dostižu brzine do 100 m/s, izazivajući godišnje stotinjak pješčanih oluja koje, kada je Mars u perihelu, a vjetar i temperatura u svom maksimumu, mogu prekriti cijeli planet prašinom.

Pješčane oluje dovode do zanimljivog efekta "anti-staklenika" - velike količine prašine u atmosferi ne dopuštaju sunčevoj svjetlosti da neoslabljena prodre do površine, a propuštaju toplinsko zračenje Marsove površine koja se hladi, dok se viši dijelovi atmosfere zagrijavaju.

[uredi] Oblaci

Iako atmosfera sadrži samo jednu tisućinu vodene pare koju nalazimo u Zemljinoj atmosferi, voda se uspijeva kondenzirati i formirati oblake koji lebde na velikim visinama. Oblaci su redovita pojava na Marsu unatoč maloj količini vodene pare u atmosferi. Promatrani su i sa Zemlje, a s letjelica Mariner i Viking snimljeni su bezbrojni oblici koje možemo svrstati u nekoliko kategorija:

zavjetrinski valovi oblaci su koji se formiraju u zavjetrini visokih dijelova reljefa poput vulkana, kratera i planina. Zrak u tim područjima kreće se u valovitim oscilacijama.

valovski oblaci doimaju se poput redova paralelnih valova i redovito ih nalazimo nad rubovima polarnih kapa.

oblačne ulice su linearni nizovi kuglastih oblaka sličnih kumulusima.

trakasti oblaci najčešći su nad visoravnima jugozapadno od Syrtis Major.

magla i jutarnja sumaglica mogu se formirati u dolinama, kanjonima i kraterima i vidljivi su sa Zemlje.

paperjasti oblaci su izduženi oblaci koji nastaju podizanjem materijala i najčešće se sastoje od čestica prašine. Nalazimo ih prvenstveno u južnoj hemisferi, kod visoravni Syrtis major, ali i na sjeveru, u predjelu Tharsis Montes.

Čestice prašine stalno prisutne u atmosferi daju joj narančastu nijansu. Pješčane oluje vide se sa Zemlje kroz žuti filter kao "žuti oblaci". Oblaci koji se sastoje od aerosola vode i CO₂ promatraju se kroz modri filter i zovemo ih "modri oblaci".

[uredi] Tlak

U odnosu na Zemlju, Marsova atmosfera je vrlo rijetka zbog čega ima niski površinski tlak koji varira od 1 do 10 mbar, ovisno o uvjetima. Prosječan tlak u području srednje površinske razine iznosi 7 mbar. Već spomenuta sublimacija i kondenzacija CO₂ mijenja tijekom godine globalni tlak za 20%.

Viking Lander 1 je izmjerio srednji dnevni tlak od samo 6.8 mbar u trenutku kad je južna polarna kapa bila najveća, a u drugom dijelu godine iznosio je čak 9.0 mbar. Viking Lander 2 izmjerio je najveći tlak od 10.8 mbar.

Pronađeni su dokazi da je nekad gušća Marsova atmosfera dozvoljavala postojanje tekuće vode na Marsu. Oblik reljefa koji uvelike podsjeća na kontinente, obale oceana, riječne kanjone, jezera i otoke navodi na pomisao da su velike vode nekad oblikovale taj teren.

[uredi] Reljef

Sjeverni pol planeta Mars, digitalna fotomontaža slika prikupljenih sa sonde Viking 1
(izvor: NASA/JPL-Caltech)

Topografska karta planeta Mars. Istaknuta područja: vulkani Tharsis na zapadu uključujući planinu Olympus, na istoku Valles Marineris i kotlina Hellas na jugu
(izvor: NASA/JPL-Caltech)

Marsov pejzaž sličan je Zemljinom i Mjesečevu, no ima i svojih posebnosti. Teren je prosječnog nagiba 3°. Površina Marsa je crvene boje zbog velikih količina željeza koje sadrži. Možemo je podijeliti na sjevernu i južnu polutku granicom koja siječe ekvator pod kutem od 35°. Teren južne je u prosjeku 2-3 kilometra viši od sjeverne, uglavnom zbog razlike u gustoći kore. Južna polutka puna je udarnih meteorskih kratera veličine od 3 do 120 km nastalih u doba bombardiranja planetoidima. Manji krateri su malobrojni. Na sjevernom dijelu prevladava bazalt koji je gušći od granita i zato ima niži ravnotežni položaj. To bazaltno područje je zapravo kora prelivena lavom koja je uništila starije kratere, zbog čega je ravnija.

Za razliku od Mjesečevih kratera, Marsovi u pravilu nemaju središnju izbočinu i zasuti su izmrvljenim materijalom. Na Marsovoj površini razlikujemo nekoliko oblika reljefa.

Glatke kružne udubine okružene planinskim lancem na rubu nazivamo bazenima. Najveći su Planitia Argyre (Argirska ravnica) promjera 1000 km i Planitia Hellas (Grčka ravnica) promjera 1700 km. Oba bazena su svijetle površine. Dno Planitiae Hellas prekriveno je pješčanim slojem tako da nema nikakvih vidljivih detalja, a od okoline (brdovitog područja Hellespontus - Dardaneli) niže je 6 kilometara. Tlak u toj potolini dovoljan je za ukapljivanje vode (>6.1 mbar). Okružena je masivnim planinskim prstenom visokim oko 2 km, najvjerojatnije nastalim izbacivanjem materijala iz bazena pri udaru asteroida. Znatno doprinosi visokoj topografiji južne polutke. Manji bazeni promjera nekoliko stotina kilometara, veoma podsjećaju na veće kratere.

Među najspektakularnije pojave na Marsovoj površini zasigurno se ubraja i splet kanjona Valles Marineris (Marinerove doline), dug 4500 km, širok između 100 i 200 km, a dubok 6-7 km.

[uredi] Vulkani

Olympus Mons, najveći ugasli vulkan na Marsu i u Sunčevom sustavu.

Zemlji slični oblici na Marsovoj površini su ugasli vulkani. Ima ih nekoliko desetaka, a uglavnom su smješteni na sjevernoj polutki. U njih ubrajamo i najveći vulkan u Sunčevu sustavu, Olympus Mons (Olimpska gora). Uzdiže se 27 km nad okolinu, a star je oko 2.5 milijardi godina. Promjera je 600 km, a njegov rub je strma, gotovo okomita litica visoka 4-6 km. Iako je vrlo visok, zbog velikog promjera ima prosječni nagib od samo 3° - 5° tako da nije stožastog oblika nego plosnat.

Olympus Mons se nalazi u predjelu Tharsis Montes (Tarsejsko gorje), najvećem vulkanskom području i to u njegovom sjeverozapadnom dijelu. Tharsis Montes je visoravan kraj Marsova ekvatora prosječne visine 10 km i širine 4000 km. Uz Olympus Mons, na njoj se nalaze još tri gigantska vulkana: Arsia Mons (Arsijska gora), Pavonis Mons (Paunova gora) i Ascraeus Mons (Askarska gora). Sva četiri ubrajamo u štitaste ("havajske") vulkane, zbog oblika koji je nastao izljevnom erupcijom, relativno mirnim izlijevanjem bazaltne lave koja je sporo tekla formirajući vulkanski stožac.

Kaldere, velike okruglaste udoline na vrhu, nastale su propadanjem krova ognjišta vulkana izazvanog naglim podzemnim povlačenjem magme. Najveća razlika između havajskih i tarsejskih vulkana je veličina - vulkani na Marsu su 10 do 100 puta veći nego zemaljski. Uzroci tome su najvjerojatnije dugotrajnije i veće erupcije i slabija gravitacijska sila. Takvi golemi vulkani na Marsu uspjeli su nastati zato što su vruća vulkanska područja ostala na istom mjestu u kori tijekom stotina milijuna godina. Nasuprot tome, na Zemlji su vulkanske regije često pomicane zbog tektonike litosfernih ploča. Kako se zemaljske ploče pomiču, niču novi vulkani, a stari se gase.

Sjeverno od Tharsis Montes leži Alba Patera, vulkan plosnatog oblika - plitka tanjurasta formacija - patera. Patere nalazimo samo na Marsu. Alba Patera promjera je od čak 2000 km, ali je visoka "samo" 7 km. Druga najveća vulkanska regija na Marsu je Elysium Planitia (Elizejska ravnica) istočno od Tharsis Montes.

[uredi] Tektonika

Presušena riječna korita na Marsu.

Tektonika Marsa je, za razliku od Zemljine, koja je vodoravna i temelji se na pomicanju litosfernih ploča, okomita zbog vruće lave koja se probija prema gore kroz koru do površine.

Znanstvenici vjeruju da je prije 3.5 milijardi godina Mars doživio najveće poplave u Sunčevu sustavu jer su se goleme količine vode prelijevale iz višeg područja južne u nižu, sjevernu hemisferu. Postavljaju se pitanja odakle je došla ta masa vode, koliko su trajale poplave i gdje je sad?

Trenutno je Mars prehladan i ima prenizak tlak na površini da bi se voda mogla dulje zadržati u tekućem obliku. Količina vode koju nalazimo u obliku leda na polovima i oblaka i vodene pare u zraku nije ni približno dovoljna za davno stvaranje Marsovih kanala i kanjona.

Mars Global Surveyor snimio je fotografije koje nagoviještaju postojanje podzemnih spremnika vode iz kojih se povremeno i ponegdje voda probija na površinu u obliku gejzira.

[uredi] Svojstva unutrašnjosti planeta

Zbog velike razlike u masi, Marsova unutrašnjost se dosta razlikuje od Zemljine. Kora je debela stotinjak kilometara, bogata je silicijem i aluminijem, a siromašna magnezijem. Ispod nje nalazi se plašt s feromagnetskim silikatima, dok se jezgra, koja zauzima približno četvrtinu obujma planeta, sastoji od rastaljenog troilita (željezni sulfid).

[uredi] Orbita i rotacija

Mars ima primjetno izduženu putanju (ekscentricitet 0.093), pa mu se udaljenost od Sunca znatno mijenja tijekom Marsove godine, što bitno utječe na klimu.

Marsov siderički period revolucije (siderička godina) traje 687 dana, a period rotacija (siderički dan) 24h 37min 23s. Os rotacije nagnuta je, slično kao i kod Zemlje, 25° prema ravnini revolucije.

[uredi] Magnetosfera

Mars posjeduje slabo magnetsko polje. U usporedbi sa Zemljinim, jakost Marsova polja je oko 500 puta slabija. Osim toga, magnetski polovi Marsa su suprotno orijentirani od Zemljinih. Zemljin sjeverni magnetski pol se nalazi blizu južnog areografskog pola, a na Marsu je sjeverni magnetski pol na sjevernom areografskom polu.

[uredi] Prirodni sateliti

Marsovi prirodni sateliti
Ime	Promjer (km)	Masa (kg)	Polumjer orbite (km)	Ophodno vrijeme
Fobos	22.2 (27 × 21.6 × 18.8)	1.08×10¹⁶	9 378	7.66 sati
Deimos	12.6 (10 × 12 × 16)	2×10¹⁵	23 400	30.35 sati

Fobos i Deimos su jedini Marsovi prirodni sateliti, a smatra se da potječu iz drugih krajeva sunčeva sustava - asteroidi uhvaćeni Marsovim gravitacijskim poljem.

Po sastavu su slični asteroidima tipa C (bogati su ugljikom). Njihova mala gustoća sugerira da nisu sastavljeni od punog kamena, već najvjerojatnije od mješavine kamena i leda. Pretpostavlja se da su ova dva satelita nastala u vanjskom dijelu sunčeva sustava (ne u asteroidnom pojasu). Oba su satelita posuta kraterima.

Zbog njihove blizine Marsu, ljudi bi ih u budućnosti mogli iskoristiti kao svojevrsne postaje u putanji oko Marsa.

[uredi] Povijest ljudskog istraživanja

Planet Mars uvijek je očaravao čovjeka svojom jarkocrvenom bojom na noćnom nebu. Pojavom teleskopa s boljim razlučivanjem početkom 18. stoljeća, Mars je postao poprište polemike zbog otkrića polarnih kapa kao i zbog pogrešnog identificiranja kanala na njegovoj površini. Postojala je pretpostavka da na planetu teče voda, te da prema tome postoji mogućnost života van Zemlje, što se nije slagalo s mišljenjem toga vremena.

Talijanski astronom Giovanni Schiaparelli je 1877. godine otkrio uzdužne i poprečne tanke niti koje je nazvao "kanalima" i za koje se smatralo da ih je izgradila vanzemaljska civilizacija. Dokazano je da je to bila optička varka, kao i sezonske promjene površine koje su viđene u modrozelenkastim nijansama i za koje se pretpostavljalo da su uzrokovane bujanjem vegetacije. Uzrok te iluzije je komplementarnost modrozelene i narančastocrvene (realne) nijanse pa se za mjesta manjeg sjaja čini da su modrozelenkasta.

Tijekom kratke astronautske ere spoznato je o Marsu mnogo više nego kroz sva stoljeća prije. Prva uspješna sonda Mariner 4 poslala je u srpnju 1965. seriju od 22 fotografije koje su otkrile mnoge kratere i prirodno nastale kanjone, ali ništa što bi navodilo na postojanje umjetnih kanala i tekuće vode. Sonda Mariner 9 prva je uspješno poslala slike s površine Marsa.

U srpnju i listopadu 1976. na površinu Marsa sletjele su letjelice Viking Lander 1 i Viking Lander 2 i provele tri biološka eksperimenta kojima je otkrivena neobična kemijska aktivnost, ali ni traga živim mikrobiološkim organizmima. Prema tumačenju biologa koji su sudjelovali u misijama, Mars se samo-sterilizira kombinacijom smrtonosnog ultraljubičastog zračenja, ekstremne sušnosti i oksidirajuće naravi tla.

Osim dvaju Viking Landera, na Marsovu površinu su uspješno sletjeli samo još Mars Pathfinder 4. srpnja 1997. te roveri-blizanci Spirit i Opportunity (Mars Exploration Rovers ili kraće MER), u siječnju 2004. godine. Oba MERa, koji se nalaze na suprotnim stranama Marsa, pronašla su dokaze da je Mars nekad imao oceane tekuće vode. Roveri su još uvijek aktivni (listopad 2004.).

Vodu na Marsu otkrile su i svemirske sonde Mars Odyssey i Mars Express. Mars Express, europska sonda koja je do Marsa donijela i lander Beagle 2 (s kojim je izgubljen kontakt pri spuštanju na Mars), u Marsovoj je orbiti od prosinca 2003. Osim dokaza o postojanju vodenog leda na sjevernoj i južnoj polarnoj kapi, sonda je otkrila i prisustvo metana u atmosferi, koji se obično oslobađa u zrak erupcijama vulkana i biološkim procesima.

Ukupno je do sredine 2004. sa Zemlje prema Marsu poslano 29 sondi.

Panorama površine Marsa snimljena s letjelice Pathfinder
(izvor: NASA)

Međuplanetarne sonde
Ime sonde	Država	Datum lansiranja	Datum dolaska	Opaska
Mars 1	SSSR	1. studenog 1962	-	Izgubljen kontakt sa sondom.
Mariner 3	SAD	5. studenog 1964	-	Izgubljen kontakt sa sondom.
Mariner 4	SAD	28. studenog 1964	15. srpnja 1965	Prve slike planeta Mars izbliza.
Zond 2	SSSR	30. studenog 1964	-	Izgubljen kontakt sa sondom.
Zond 3	SSSR	18. srpnja 1965	-	Izgubljen kontakt sa sondom.
Mariner 6	SAD	24. veljače 1969	31. srpnja 1969	Prva dvojna misija. Primljene slike.
Mariner 7	SAD	27. ožujka 1969	4. kolovoza 1969	Primljene slike.
Mariner 8	SAD	8. svibnja 1971	-	Raketa pala u more nakon lansiranja.
Mars 2	SSSR	19. svibnja 1971	27. studenog 1971	Sletjela na površinu, ali ni jedna slika primljena.
Mars 3	SSSR	28. svibnja 1971	2. prosinca 1971	Sletjela na površinu, ali kontakt izgubljen.
Mariner 9	SAD	30. svibnja 1971	13. studenog 1971	Slike s Marsa.
Mars 4	SSSR	21. srpnja 1973	10. veljače 1974	Proletjela pokraj Marsa.
Mars 5	SSSR	25. srpnja 1973	10. veljače 1974	Izgubljen kontakt.
Mars 6	SSSR	5. kolovoza 1973	12. ožujka 1974	Sletjela na površinu, ali kontakt izgubljen.
Mars 7	SSSR	9. kolovoza 1973	9. ožujka 1974	Proletjela pokraj Marsa.
Viking 1	SAD	20. kolovoza 1975	19. lipnja 1976	Sletjela na površinu, ali kontakt izgubljen.
Viking 2	SAD	9. rujna 1975	7. kolovoza 1976	Sletjela na površinu. Slike s Marsa. Napravljena 3 pokusa, ali tragovi života nisu pronađeni.
Phobos 1	SSSR	7. srpnja 1988	-	Izgubljen kontakt.
Phobos 2	SSSR	12. srpnja 1988	29. siječnja 1989	Primljene slike i telemetrija, nedugo potom izgubljen kontakt.
Mars Observer	SAD	25. rujna 1992	24. kolovoza 1993	Izgubljen kontakt.
Mars 96	Rusija	16. studenog 1996	-	Raketa pala u more nakon lansiranja.
Pathfinder	SAD	4. prosinca 1996	4. srpnja 1997	Slike s Marsa i podaci o 15 kemijskih pokusa izvršenih na tlu i atmosferi.
Mars Global Surveyor	SAD	7. studenog 1996	11. rujna 1997	Kompletna karta Marsa. Podaci sakupljeni. Potvrđeni tragovi vode na planetu.
Mars Climate Orbiter	SAD	11. prosinca 1998	-	Izgorjela u višim slojevima Marsove atmosfere.
Mars Polar Lander	SAD	3. siječnja 1999	-	Nakon dolaska u orbitu Marsa, kontakt sa sondom izgubljen.
Deep Space 2	SAD	3. siječnja 1999	-	Sonde izgubljene s Mars Polar Lander - matične letjelice.
Mars Odyssey	SAD	7. travnja 2001	24. listopada 2001	Primljeni podaci o geološkom sastavu Marsa.

[uredi] Mars u raznim kulturama

[uredi] Mars u romanima i filmovima

Planet Mars mnogo puta se pojavljuje kao mjesto radnje ili subjekt u romanima, filmovima, pa i u radio dramama. Najveći šok doživjela je američka publika 30. listopada 1938, kada je Orson Welles izveo radio adaptaciju novele Rat svjetova (roman o napadu Marsovaca na Zemlju). Interpretacija Orsona Wellsa stvorila je masovnu paniku kod publike toga vremena.

[uredi] Romani

Guliverova putovanja - Jonathan Swift
Rat svjetova - H. G. Wells
Mnogo vike nizašto - Predrag Raos, 1985
Trilogija o teraformiranju Marsa - Kim Stanley Robinson,
- Crveni Mars 1992.
- Zeleni Mars 1993.
- Plavi Mars 1995.