Planéta Mars

03.12.2012 13:50

Planéta Mars je štvrtá planéta slnečnej sústavy v poradí od Slnka.

 

Je to druhá najmenšia planéta (po Merkúre).

Pomenovaná je po Marsovi, starorímskom bohovi vojny. Jeho dráha sa nachádza až za dráhou Zeme. Ide o planétu terestrického typu, to znamená, že má pevný horninový povrch pokrytý impaktnými krátermi, vysokými sopkami, hlbokými kaňonmi a ďalšími útvarmi.

 

Obiehajú ho dva mesiace nepravidelného tvaru pomenované Fobos a Deimos.

V období, keď je Mars v opozícii (nachádza sa na opačnej strane oblohy ako Slnko), je viditeľný na oblohe po celú noc. Prvé písomné záznamy o planéte a jej pozorovaní pochádzajú z obdobia prvých civilizácií. Všetky veľké staroveké civilizácie, Egypťania, Babylončania a Gréci, vedeli o tejto „putujúcej hviezde“ a dávali jej svoje pomenovania. Považovali ju za symbol ohňa a krvi, pretože horniny, pôda a obloha na planéte majú červený, alebo ružový odtieň. Nazývali ju „Červený objekt“, „Nebeský oheň“, „Hviezda smrti“ alebo „Boh vojny“.

 

Takmer 20 úspešných kozmických sond od 60. rokov 20. storočia umožnilo detailné skúmanie planéty.

V súčasnosti sú na obežnej dráhe Marsu tri funkčné sondy (Mars Odyssey, Mars Express a Mars Reconnaissance Orbiter) a na povrchu planéty sa pohybujú dve vozidlá misie Mars Exploration Rover (Spirit a Opportunity),[2] ktoré poskytli údaje, umožňujúce zmapovať väčšiu časť povrchu, definovať základné historické obdobia, či porozumieť základným javom odohrávajúcim sa na planéte.

 

Fyzikálna charakteristika

Veľkosť povrchu Marsu je oproti Zemi štvrtinová a jeho hmotnosť desatinová (1,448×108 km2 a 6,4185×1023 kg). Okolo Slnka obehne raz za 687 dní. Jeho vzdialenosť od Slnka sa mení od 207 miliónov do 249 miliónov kilometrov (stredná vzdialenosť je 228 miliónov km). Jednu otočku okolo svojej osi (Sol) vykoná raz za 24 hodín 39 minút 35,244 sekúnd. Dĺžka dňa na Marse sa podobá dĺžke pozemského dňa najviac spomedzi všetkých planét slnečnej sústavy.

 

Presné zloženie planéty zatiaľ nepoznáme, ale na základe astronomických pozorovaní a prieskumu niekoľkých desiatok meteoritov z Marsu, ktoré sa na Zemi našli, sa predpokladá, že povrch Marsu je tvorený prevažne z bazaltov. Chemické analýzy vykonané vozidlami Pathfinder, Spirit a Opportunity ukázali, že sú niektoré oblasti obohatené o alkalickú a silikátovú zložku podobajúcu sa pozemským andezitom. Pri pozorovaní je planéta načervenalá, čo je spôsobené tým, že celý povrch planéty je pokrytý oxidom železitým.

Obežná dráha a rotácia

 

Mars obieha okolo Slnka po výstrednejšej elipse ako Zem, vo vzdialenosti medzi 206 644 545 km v perihéliu a 249 228 730 km v aféliu. Doba jedného obehu okolo centrálnej hviezdy je 686,9601 pozemského dňa. Sklon jeho rotačnej osi ku kolmici na ekliptiku 25,19° je porovnateľný so sklonom 23,44°, ktorý má Zem. Vďaka tomuto sklonu sa tu vyskytujú ročné obdobia, podobné tým na Zemi, aj keď sú takmer dvakrát tak dlhé, lebo „marťanský rok“ je 1,88-násobok pozemského roku. Vzdialenosť od Zeme kolíše v priebehu obehu po dráhe v rozmedzí od 55 miliónov do 400 miliónov kilometrov.

Vznik

 

Bližšie informácie v hlavnom článku: Vznik a vývoj slnečnej sústavy
Mars vznikol podobne ako ostatné terestriálne planéty v slnečnej sústave približne pred 4,5 miliardami rokov akréciou z plyno-prachového disku, ktorý obiehal okolo rodiacej sa centrálnej hviezdy - praslnka. Zrážkami plynov a prachových častíc sa začali formovať malé telesá, ktoré svojou gravitáciou priťahovali ďalšie častice a okolitý plyn. Vznikli tak prvé planetezimály, ktoré sa vzájomne zrážali a formovali väčšie telesá. Na konci tohto procesu vznikli v sústave prvé terestrické protoplanéty. Planéty blízko k Slnku sú tvorené ťažšími prvkami, vzdialenejšie sú tvorené ľahšími prvkami podobne ako Mars. V porovnaní s ostatnými má Mars – najvzdialenejšia z terestrických planét – najväčšie zastúpenie ľahkých prvkov ako kremík, hliník, či síra.

Po sformovaní protoplanéty dochádzalo k masívnemu bombardovaniu povrchu zvyšným materiálom po vzniku planét, čo malo za následok jeho neustále pretváranie a pretavovanie. Je dokonca možné, že celý povrch sa roztavil do podoby tzv. magmatického oceánu, ktorého tepelná energia spoločne s teplom uvoľneným diferenciáciou plášťa a jadra sa dodnes kumuluje vo vnútri planéty a umožňuje existenciu vulkanizmu a tektonických procesov.

 

Atmosféra a klimatické podmienky

Nad povrchom je viditeľná atmosféra, ktorá nie je schopná zadržiavať tepelnú výmenu medzi povrchom a okolitým priestorom. To má za následok veľké tepelné rozdiely počas dňa a noci. Tlak na povrchu sa pohybuje medzi 600 až 1000 Pa, čo je približne 100 až 150-krát menej ako na Zemi alebo ako približne 30 km nad povrchom Zeme. Podobne ako na Zemi aj na Marse dochádza k malým zmenám v atmosfére v závislosti na sezónnych výkyvoch. V zime 25 – 30 % atmosférického oxidu uhličitého zmrzne na póloch, zatiaľ čo v lete opäť sublimuje a vráti sa do atmosféry.

 

Atmosféra je tvorená prevažne z oxidu uhličitého (95,32 %), no obsahuje aj dusík (2,7 %), argón (1,6 %), kyslík (0,13 %), oxid uhoľnatý (0,07 %) a vodné pary (0,03 %)[10] vznikajúce sublimáciou ľadu z polárnych čiapočiek. V atmosfére sa tiež v menšom množstve vyskytuje neón, kryptón, xenón, ozón a metán.

Priemerná teplota pri povrchu planéty je okolo −56 °C. Na rovníku sa teploty bežne pohybujú od −90 do −10 °C, a nad nulu sa dostanú iba výnimočne. Oproti tomu teplota povrchovej vrstvy pôdy môže niekedy dosiahnuť až +30 °C. Aj napriek týmto občasným priaznivým teplotám nemôže kvapalná voda na povrchu existovať, pretože by sa začala vplyvom nízkeho tlaku okamžite vyparovať. Vo výške okolo 40 až 50 km sa nachádza vrstva, ktorá má stálu teplotu. Následne vo výške približne 130 km začína ionosféra a vodíková koróna planéty siaha až do výšky 20 000 km.

 

Podrobné informácie o zložení atmosféry, jej zmenách a o dlhodobejších klimatických podmienkach boli získane na základe údajov z niekoľkých sond, ktoré na povrchu pristáli (napr. Viking 1 a 2, Spirit, Opportunity atď), resp. skúmali atmosféru z obežnej dráhy okolo Marsu. Na základe meraní sa zistilo, že aj na Marse je prítomný tzv. skleníkový efekt, ktorý otepľuje planétu približne o 5 °Ca zadržuje okolo 30 % tepelnej energie. Výškovo sa atmosféra delí na nižšiu (do 45 km), strednú (do 110 km) a vyššiu (nad 110 km).

Kolonizácia Marsu

 

Ľudská kolonizácia Marsu je cieľom mnohých špekulácií aj serióznych štúdií, ktoré sa objavujú po celý čas výskumu tejto planéty. Povrchové podmienky, relatívna blízkosť planéty a ľahká dostupnosť vody robia z Marsu planétu s pravdepodobne najvyššími šancami na osídlenie v slnečnej sústave okrem Zeme. Pokiaľ bude ľudská expanzia pokračovať aj na iných kozmických telesách, Mars bude pravdepodobne jej ďalším cieľom.

Mars vyžaduje menej energie na jednotku hmotnosti (Delta V) k jeho dosiahnutiu zo Zeme ako ktorákoľvek iná planéta s výnimkou Venuše. S využitím Hohmannovej obežnej dráhy trvá let k Marsu 6 – 7 mesiacov, počas ktorých bude posádka vystavená stavu beztiaže. Existuje aj možnosť rýchlejšieho letu, ale pri ňom sa spotrebuje viac paliva.

 

Trvalým cieľom kolonizácie planéty by malo byť vytvorenie stálej ľudskej základne a postupné osídľovanie povrchu planéty. Otvorenou otázkou zostáva, či ľudstvo, pokiaľ sa pokúsi osídliť Mars, bude odsúdené na Marse žiť v uzavretých základniach, kde sa bude umelo udržovať atmosféra, alebo či sa podarí premeniť povrch planéty na obývateľný pomocou terraformovania.