MARS (PLANEET): KENMERKEN, SAMENSTELLING, BAAN, BEWEGING - ARTE - 2025

Mars is de op drie na verst verwijderde planeet van de zon en de laatste van de binnenste rotsachtige planeten in het zonnestelsel, samen met Mercurius, Venus en de aarde. Mars is gemakkelijk zichtbaar en heeft sinds de prehistorie altijd al waarnemers gefascineerd met zijn roodachtige kleur en daarom is het vernoemd naar de Romeinse god van de oorlog.

Andere oude beschavingen brachten deze planeet ook in verband met hun respectieve oorlogsgoden of met noodlottige gebeurtenissen. De oude Sumeriërs noemden het bijvoorbeeld Nergal, en in Mesopotamische teksten wordt er ook naar verwezen als de ster van het oordeel over de doden. Evenzo hebben Babylonische, Egyptische en Chinese astronomen minuutverslagen achtergelaten van de bewegingen van Mars.

Figuur 1. Een close-up van Mars. Bron: Pixabay.

Van hun kant waren Maya-astronomen erin geïnteresseerd, ze berekenden de synodische periode (de tijd die het kost om terug te keren naar hetzelfde punt aan de hemel ten opzichte van de zon) met grote nauwkeurigheid en benadrukten de retrograde periode van de planeet.

In 1610 was Galileo de eerste die Mars door de telescoop observeerde. Met verbeteringen in optische instrumenten kwamen de ontdekkingen, mogelijk gemaakt door het feit dat er, in tegenstelling tot Venus, geen dikke laag wolken is die het zicht belemmert.

Zo ontdekten ze de zwarte punt van Syrtis Major, een karakteristieke plek op het oppervlak, de witte poolkappen, de beroemde kanalen van Mars en enkele periodieke veranderingen in de kleur van de planeet, die velen deden nadenken over het mogelijke bestaan ​​van leven op de planeet. rood, althans van vegetatie.

De informatie van de sondes laat echter zien dat de planeet woestijn is en een dunne atmosfeer heeft. Tot dusver is er geen bewijs van leven op Mars.

Algemene karakteristieken

Mars is klein, slechts een tiende van de massa van de aarde en ongeveer de helft van de diameter.

Zijn rotatie-as helt momenteel ongeveer 25º (die van de aarde is 23,6º). Daarom heeft het seizoenen, maar met een andere duur dan de aarde, omdat de omlooptijd 1,88 jaar is. De seizoenen van Mars duren dus min of meer twee keer zo lang als de aardse seizoenen.

Deze neiging was niet altijd dezelfde. Sommige wiskundige modellen van de baan suggereren dat deze in het verleden aanzienlijk kan hebben gevarieerd, tussen 11º en 49º, wat opmerkelijke veranderingen in het klimaat heeft veroorzaakt.

De temperaturen liggen tussen -140ºC en 21ºC. Het is ietwat extreem, en de ijle atmosfeer draagt ​​daaraan bij.

De opvallende poolkappen op Mars zijn CO ₂ , evenals de inhoud van de atmosfeer. De atmosferische druk is vrij laag, ongeveer een honderdste van de aarde.

Figuur 2. Afbeelding van Mars door de Hubble Ruimtetelescoop met een van de poolkappen. Bron: NASA / ESA, J. Bell (Cornell U.) en M. Wolff (Space Science Inst.) / Openbaar domein, via Wikimedia Commons.

Ondanks het hoge CO ₂ -gehalte is het broeikaseffect op Mars veel minder uitgesproken dan op Venus.

Omdat het oppervlak woestijnachtig is, komen zandstormen vaak voor op Mars. Een reiziger zou daar geen vloeibaar water of vegetatie vinden, alleen rotsen en zand.

De kenmerkende roodachtige kleur is te danken aan de overvloedige ijzeroxiden en hoewel er water op Mars is, wordt het ondergronds gevonden, onder de poolkappen.

Interessant is dat ondanks de overvloed aan ijzer aan het oppervlak, wetenschappers zeggen dat het schaars is in het binnenland, omdat de gemiddelde dichtheid van Mars de laagste is van de rotsachtige planeten: slechts 3.900 kg / m ³ .

Omdat ijzer het meest voorkomende zware element in het heelal is, betekent lage dichtheid een tekort aan ijzer, vooral gezien de afwezigheid van zijn eigen magnetische veld.

Samenvatting van de belangrijkste fysieke kenmerken van de planeet

-Massa: 6,39 x 10 ²³ kg

-Equatoriale straal: 3,4 x 10 ³ km

-Vorm: iets afgeplat.

- Gemiddelde afstand tot de zon: 228 miljoen km.

- Helling van de baan : 1,85º ten opzichte van het vlak van de ecliptica.

-Temperatuur: -63 ºC, gemiddeld aan de oppervlakte.

Zwaartekracht: 3,7 m / s ²

- Eigen magnetisch veld: Nee.

-Sfeer: dun, voornamelijk CO ₂ .

- Dichtheid: 3940 kg / m ³

-Satellieten: 2

-Ringen: heeft geen.

Vergelijking van grootte tussen Mars en Afrika

De manen van Mars

Natuurlijke satellieten zijn niet overvloedig aanwezig op de zogenaamde binnenplaneten, in tegenstelling tot de buitenplaneten, die ze bij tientallen tellen. De rode planeet heeft twee kleine manen genaamd Phobos en Deimos, ontdekt door Asaph Hall in 1877.

De namen van de Mars-satellieten zijn afkomstig uit de Griekse mythologie: Phobos - angst - was de zoon van Ares en Aphrodite, terwijl Deimos - terreur - zijn tweelingbroer was en samen vergezelden ze hun vader ten oorlog.

Figuur 3. Deimos, de kleine, onregelmatige satelliet van Mars. De witachtige gebieden zijn lagen regoliet, een mineraal stof dat lijkt op het stof dat het maanoppervlak bedekt. Bron: Wikimedia Commons. NASA / JPL-caltech / Universiteit van Arizona / Openbaar domein.

De manen van Mars zijn erg klein, veel kleiner dan onze majestueuze maan. Hun onregelmatige vorm doet vermoeden dat het asteroïden zijn die worden gevangen door de zwaartekracht van de planeet, zeker als men bedenkt dat Mars zeer dicht bij de asteroïdengordel is.

De gemiddelde diameter van Phobos is slechts 28 km, terwijl die van Deimos nog kleiner is: 12 km.

Beiden zijn in synchrone rotatie met Mars, wat betekent dat de rotatieperiode rond de planeet gelijk is aan de rotatieperiode om zijn eigen as. Daarom laten ze Mars altijd hetzelfde gezicht zien.

Bovendien is Phobos erg snel, zo erg zelfs dat het een paar keer op en neer gaat tijdens de dag van Mars, die bijna hetzelfde duurt als de dag van de aarde.

De banen van de twee satellieten bevinden zich zeer dicht bij Mars en zijn ook onstabiel. Om deze reden wordt gespeculeerd dat ze op een gegeven moment tegen het oppervlak zouden kunnen botsen, vooral de snelle Phobos, met slechts 9377 km verderop.

Figuur 4. Animatie met de banen van Phobos en Deimos rond Mars. Bron: Giphy.

Vertaalbeweging

Mars draait om de zon langs een elliptisch pad waarvan de periode gelijk is aan ongeveer 1,9 aardse jaren of 687 dagen. Alle banen van de planeten volgen de wetten van Kepler en zijn daarom elliptisch van vorm, hoewel sommige meer cirkelvormig zijn dan andere.

Dit is niet het geval voor Mars, omdat de ellips van zijn baan iets meer geaccentueerd is dan die van de aarde of die van Venus.

Op deze manier zijn er momenten waarop Mars erg ver van de zon is, een afstand die aphelium wordt genoemd, terwijl het op andere momenten veel dichterbij is: het perihelium. Deze omstandigheid draagt ​​er ook toe bij dat Mars een vrij breed temperatuurbereik heeft.

In het verre verleden moet de baan van Mars veel meer cirkelvormig zijn geweest dan nu, maar de gravitatie-interactie met andere lichamen in het zonnestelsel veroorzaakte veranderingen.

Figuur 5. Banen vergeleken tussen Mars en de aarde. Bron: Wikimedia Commons. NASA / JPL-Caltech / MSSS / Openbaar domein.

Bewegingsgegevens van Mars

De volgende gegevens beschrijven in het kort de beweging van Mars:

-Mean straal van de baan: 2,28 x 10 ⁸ km

- Helling van de baan : 1,85º

-Eccentricity: 0.093

- Gemiddelde baansnelheid : 24,1 km / s

- Overdrachtstermijn: 687 dagen.

- Rotatieperiode: 24 uur, 37 minuten.

- Zonnedag : 24 uur, 39 minuten.

Wanneer en hoe Mars te observeren

Mars is gemakkelijk herkenbaar aan de nachtelijke hemel door zijn roodachtige kleur. Het onderscheidt zich van de sterren doordat het niet knippert of flikkert wanneer het met het blote oog wordt bekeken.

Er is veel informatie op internet om de beste tijden te vinden om Mars te observeren, evenals applicaties voor smartphones die zijn positie aangeven, of het nu zichtbaar is of niet op een bepaalde plaats.

Aangezien de rode planeet zich buiten de baan van de aarde bevindt, is de beste tijd om hem te zien wanneer hij in oppositie is met de zon (zie figuur 6). De planeten waarvan de baan buiten de baan van de aarde ligt, worden superieure planeten genoemd en die die niet de inferieure planeten zijn.

Figuur 6. Combinatie en oppositie van een superieure planeet. Bron: Maran, S. Astronomy for Dummies.

Mercurius en Venus zijn de lagere planeten, dichter bij de zon dan de aarde zelf, terwijl de hogere planeten alle andere zijn: Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus.

Alleen de hogere planeten hebben oppositie en conjunctie met de zon, terwijl de lagere planeten twee soorten conjuncties hebben.

Dus wanneer Mars vanaf de aarde gezien in oppositie is met de zon, betekent dit dat de aarde tussen de planeet en de Zonnekoning staat. Het is dus mogelijk om het groter en hoger aan de hemel te zien, de hele nacht zichtbaar, terwijl de conjunctie observatie onmogelijk maakt. Dit geldt voor alle hogere planeten.

Mars staat ongeveer elke 26 maanden (2 jaar en 50 dagen) in oppositie met de zon. De laatste oppositie tegen Mars vond plaats in juli 2018; daarom wordt verwacht dat het opnieuw zal plaatsvinden in oktober 2020, wanneer Mars door het sterrenbeeld Vissen gaat.

Figuur 7. Opposities van Mars van 1995 tot 2003. De planeet ziet er niet altijd even groot uit en heeft ook niet altijd hetzelfde gezicht ten opzichte van de aarde. Bron: Planeten met het blote oog - NASA / JPL / verkenning van het zonnestelsel - ESA-Hubble.

Mars door de telescoop

Voor de telescoop ziet Mars eruit als een roze schijf. Bij goede weersomstandigheden en afhankelijk van de uitrusting kun je de poolkappen en enkele grijsachtige gebieden zien waarvan het uiterlijk varieert naargelang het Marsseizoen.

De planeet heeft niet altijd hetzelfde gezicht naar de aarde en ziet er ook niet even groot uit, zoals te zien is op het mozaïek van foto's gemaakt met de Hubble-ruimtetelescoop (zie figuur 7). Het verschil is te wijten aan de excentriciteit van de baan van Mars.

In 2003 bevond Mars zich heel dicht bij de aarde, 56 miljoen kilometer verderop, terwijl in 2020 de verwachte afstand 62 miljoen kilometer is. De aanpak van 2003 was de grootste in 60.000 jaar.

De satellieten van Mars zijn te klein om met het blote oog of met een verrekijker te zien. Er is een telescoop van redelijk formaat voor nodig die wacht op tegenstand om ze te onderscheiden.

Toch laat de helderheid van de planeet het niet toe om ze te zien, maar er zijn apparaten die Mars in het doel van het instrument verbergen, waardoor de kleine manen worden versterkt.

Draaibeweging van Mars

De rotatiebeweging van Mars is qua duur vergelijkbaar met die van de aarde en de kanteling van de as werd ontdekt door William Herschel. Hierdoor ervaart Mars seizoenen net als de aarde, maar dan langer.

Op het noordelijk halfrond van Mars zijn de winters milder en komen ze voor als de zon in het perihelium staat, daarom zijn ze minder koud en korter; aan de andere kant komen de zomers voor in aphelion en zijn ze koeler. Op het zuidelijk halfrond gebeurt het tegenovergestelde; klimaatveranderingen zijn daar extremer.

De aanwezigheid van kooldioxide veroorzaakt echter een lichte maar aanhoudende stijging van de temperatuur van Mars, volgens de gegevens die zijn verzameld door de peilende missies.

Bij warm weer verdampt een deel van de kooldioxide die zich in de poolkappen heeft opgehoopt in de vorm van geisers en komt in de atmosfeer terecht. Maar aan de andere pool bevriest koolstofdioxide en wordt de dop dikker.

Figuur 8. Animatie die de koolstofdioxidecyclus in de poolijskappen van Mars laat zien. Bron: Wikimedia Commons.

Omdat Mars geen eigen magnetisch veld heeft om het te beschermen, verspreidt een deel van de kooldioxide zich in de ruimte. De Mars Odyssey-ruimtemissie legde deze buitengewone atmosferische cyclus vast.

Samenstelling

Wat bekend is over de samenstelling van Mars, is afkomstig van spectrometrie die is uitgevoerd door verkenningssondes, evenals de analyse van meteorieten van Mars die de aarde hebben bereikt.

Volgens de informatie van deze bronnen zijn de belangrijkste elementen op Mars:

-Zuurstof en silicium komen het meest voor in de korst, samen met ijzer, magnesium, calcium, aluminium en kalium.

-Koolstof, zuurstof en stikstof in de atmosfeer.

- Andere elementen werden in mindere mate gedetecteerd: titanium, chroom, zwavel, fosfor, mangaan, natrium, chloor en waterstof.

De elementen die op Mars worden gevonden, zijn dus dezelfde als op aarde, maar niet in dezelfde verhouding. In de mantel van Mars bijvoorbeeld (zie hieronder het gedeelte gewijd aan de interne structuur) zit veel meer ijzer, kalium en fosfor dan in hun aardse equivalent.

Van zijn kant is zwavel in de kern en korst van Mars in een groter aandeel aanwezig dan op aarde.

Methaan op Mars

Methaan is een gas dat meestal het product is van de ontbinding van organisch materiaal, daarom wordt het ook wel "moerasgas" genoemd.

Het is een broeikasgas, maar wetenschappers zijn er reikhalzend naar op zoek op Mars, omdat het een goede indicatie zou zijn dat er leven bestond of nog bestaat op de woestijnplaneet.

Het soort leven dat wetenschappers hopen te vinden, zijn geen kleine groene mannetjes, maar bijvoorbeeld bacteriën. Van sommige soorten terrestrische bacteriën is bekend dat ze methaan produceren als onderdeel van hun metabolisme, en anderen consumeren het.

NASA's Curiosity-rover voerde in 2019 een onverwacht hoge methaanwaarde uit in de Martiaanse krater Gale.

Figuur 9. Curiosity, de robotrover die de kenmerken van Mars verkent, gelanceerd door NASA in 2012. Bron: NASA via jpl.nasa.gov.

Trek echter geen overhaaste conclusies, aangezien methaan ook kan worden geproduceerd door chemische reacties tussen water en gesteente, dat wil zeggen puur chemische en geologische processen.

De metingen geven ook niet aan hoe recent dat methaan is; Als er echter water op Mars was, zoals alles lijkt aan te duiden, zou er ook leven kunnen zijn en sommige wetenschappers geloven dat er nog steeds leven is onder de permafrost, de voor altijd bevroren bodemlaag in de circumpolaire gebieden.

Als dat waar is, kunnen daar microben worden gevonden, en daarom heeft NASA de Curiosity-rover gemaakt, die onder meer de zoektocht naar leven heeft. En ook een nieuw rover-voertuig dat mogelijk in 2020 wordt gelanceerd, gebaseerd op Curiosity en tot nu toe bekend als Mars 2020.

Interne structuur

Mars is een rotsachtige planeet, net als Mercurius, Venus en de aarde. Daarom heeft het een gedifferentieerde structuur in:

- Nucleus , ongeveer 1.794 km in straal, samengesteld uit ijzer, nikkel, zwavel en misschien zuurstof. Het buitenste deel kan gedeeltelijk zijn gesmolten.

- Mantel , op basis van silicaten.

- Schors , tussen 50 en 125 km dik, rijk aan basalt en ijzeroxiden.

Figuur 10. Vergelijkende secties van de binnenplaneten plus de maan. Bron: Wikimedia Commons

geologie

Rovers zijn robotvoertuigen die vanaf de aarde worden bestuurd, waardoor er onschatbare informatie is over de geologie van Mars.

Er zijn in feite twee regio's, gescheiden door een enorme stap:

• Hooglanden in het zuiden, met tal van oude inslagkraters.
• Gladde vlaktes in het noorden, met zeer weinig kraters.

Omdat Mars bewijs heeft van vulkanisme, geloven astronomen dat lavastromen mogelijk sporen van kraters in het noorden hebben gewist, of misschien was er in een verre tijd een grote oceaan van vloeibaar water.

De overvloed aan kraters wordt als criterium gebruikt om drie geologische perioden op Mars vast te stellen: Noeic, Hesperian en Amazonian.

De Amazone-periode is de meest recente, gekenmerkt door minder kraters maar met intens vulkanisme. In de Noeic had de oudste, uitgestrekte noordelijke oceaan echter kunnen bestaan.

Mount Olympus is de grootste vulkaan die tot nu toe in het hele zonnestelsel bekend is en bevindt zich precies op Mars, vlakbij de evenaar. Er zijn aanwijzingen dat het werd gevormd tijdens de Amazone-periode, ongeveer 100 miljoen jaar geleden.

Naast kraters en vulkanen zijn er op Mars ook vele canyons, duinen, lavavelden en oude droge kanalen, waar in de oudheid misschien vloeibaar water doorheen stroomde.

Figuur 11. Mars overspoeld door een stofstorm, beelden van de Mars Reconnaissance Orbiter. Zandstormen van planetaire proporties komen vaak voor op Mars, aangezien de bodem zandig en woestijnachtig is. Bron: NASA / JPL-Caltech / MSSS / publiek domein.

Missies naar Mars

Mars is het doelwit geweest van talloze ruimtemissies, waarvan sommige bestemd waren om rond de planeet te draaien en andere om op het oppervlak te landen. Dankzij hen heb je een grote hoeveelheid afbeeldingen en gegevens om een ​​redelijk nauwkeurige foto te maken.

Mariner 4

Het was de vierde sonde van de Mariner-missie, gelanceerd door NASA in 1964. Hierdoor werden de eerste foto's van het aardoppervlak verkregen. Het was ook uitgerust met een magnetometer en andere instrumenten, waardoor werd vastgesteld dat het magnetische veld van Mars bijna niet bestaat.

Sovjet Mars

Dit was een programma van de voormalige Sovjet-Unie dat duurde van 1960 tot 1973, waarmee gegevens van de atmosfeer van Mars, details van de ionosfeer, informatie over de zwaartekracht, het magnetische veld en talloze afbeeldingen van het aardoppervlak werden verkregen.

Viking

Het Viking-programma van NASA bestond uit twee sondes: VIking I en Viking II, ontworpen om rechtstreeks op de planeet te landen. Ze werden gelanceerd in 1975 met de missie om de geologie en geochemie van de planeet te bestuderen, naast het fotograferen van het oppervlak en het zoeken naar tekenen van leven.

Zowel Viking I als Viking II hadden seismografen aan boord, maar alleen Viking II kon succesvolle tests uitvoeren, waarvan werd vastgesteld dat de seismische activiteit van Mars veel lager is dan die van de aarde.

Wat betreft de meteorologische tests, werd onthuld dat de atmosfeer van Mars voornamelijk uit kooldioxide bestond.

Pathfinder

Het werd in 1996 gelanceerd door NASA in het kader van Project Discovery. Het liet een robotvoertuig bouwen met minimale kosten, waarmee nieuwe ontwerpen voor deze klasse voertuigen werden getest. Hij slaagde er ook in om tal van geologische studies van de planeet uit te voeren en er afbeeldingen van te verwerven.

Mars Global Surveyor (MGS)

Het was een satelliet die zich van 1997 tot 2006 in een baan om Mars bevond. Hij had een laserhoogtemeter aan boord, waarmee lichtpulsen naar de planeet werden gestuurd, die vervolgens werden gereflecteerd. Hiermee was het mogelijk om de hoogte van de geografische kenmerken te meten, die samen met de beelden gemaakt door de satellietcamera's een gedetailleerde kaart van het oppervlak van Mars mogelijk maakten.

Deze missie leverde ook bewijs op over de aanwezigheid van water op Mars, verborgen onder de poolkappen. De gegevens suggereren dat er in het verleden vloeibaar water over de planeet heeft gestroomd.

De sonde vond geen bewijs van een dynamo-effect dat in staat was een magnetisch veld te creëren dat vergelijkbaar is met dat van de aarde.

Mars Science Laboratory

Deze robotachtige ruimtesonde, beter bekend als Curiosity, werd gelanceerd in 2011 en bereikte het oppervlak van Mars in augustus 2012. Het is een ontdekkingsvoertuig of rover wiens missie het is om het klimaat, de geologie en mogelijke omstandigheden voor een toekomstige bemande missie te onderzoeken. .

Mars odyssee

Deze sonde werd in 2001 door NASA gelanceerd om het oppervlak van de planeet in kaart te brengen en klimatologische studies uit te voeren. Dankzij hun gegevens werden gegevens verkregen over de hierboven beschreven koolstofdioxidecyclus. Camera's op de Mars Odyssey stuurden beelden terug van de zuidpoolkap, met de donkere vlekken van de verdamping van de verbinding.

Mars Express

Het is een missie van het Europees Ruimteagentschap die in 2003 werd gelanceerd en tot dusver actief is. De doelstellingen zijn om het klimaat, de geologie, de structuur, de atmosfeer en de geochemie van Mars te bestuderen, in het bijzonder het vroegere en huidige bestaan ​​van water op de planeet.

Mars Onderzoek Robots

De robotvoertuigen Spirit and Opportunity werden in 2004 door NASA gelanceerd om te landen op locaties waar water werd vermoed of bestond. In principe zou het een missie zijn van slechts 90 dagen, maar de voertuigen bleven langer in bedrijf dan verwacht.

Opportunity stopte met uitzenden in 2018 tijdens een wereldwijde zandstorm, maar een van de meest prominente resultaten is dat er meer bewijs is gevonden van water op Mars en dat de planeet ooit ideale omstandigheden had om leven te herbergen.

Mars Reconnaissance Orbiter

Deze satelliet werd gelanceerd in 2005 en is nog steeds operationeel in de baan van de planeet. Haar missie is om water op Mars te bestuderen en of het lang genoeg bestaat om leven op de planeet te ontwikkelen.

Referenties

1. Freudendrich, C. Hoe Mars werkt. Hersteld van: science.howstuffworks.com.
2. Hollar, S. Het zonnestelsel. De innerlijke planeten. Britannica Educational Publishing.
3. Maran, S. Astronomy for Dummies.
4. POT. Mars Reconnaissance Orbiter Mission Overzicht. Hersteld van: mars.nasa.gov.
5. Powell, M. The Naked Eye Planets in the Night Sky (en hoe ze te identificeren). Hersteld van: nakedeyeplanets.com.
6. Seeds, M. 2011. Het zonnestelsel. Zevende editie. Cengage leren.
7. Strickland, A. De Curiosity-rover detecteert de hoogste niveaus van methaan op Mars. Hersteld van: cnnespanol.cnn.com.
8. Wikipedia. Klimaat van Mars. Hersteld van: es.wikipedia.org.
9. Wikipedia. Samenstelling van Mars. Hersteld van: es.wikipedia.org.
10. Wikipedia. Nieuwsgierigheid. Hersteld van: es.wikipedia.org.
11. Wikipedia. Mars (planeet). Hersteld van: en.wikipedia.org.
12. Wikipedia. Mars (planeet). Hersteld van: es.wikipedia.org.