Marte (planeta) caracteristici, compoziție, orbită, mișcare

4083
Sherman Hoover

Marte este a patra cea mai îndepărtată planetă de Soare și ultima dintre planetele stâncoase interioare din sistemul solar, împreună cu Mercur, Venus și Pământ. Ușor vizibil, Marte a fascinat întotdeauna observatorii încă din preistorie cu culoarea sa roșiatică și din acest motiv a fost numit după zeul roman al războiului..

Alte civilizații antice au asociat, de asemenea, această planetă cu zeii lor de război sau cu evenimente fatidice. De exemplu, vechii sumerieni l-au numit Nergal și este menționată și în textele mesopotamiene ca steaua judecății morților. La fel, astronomii babilonieni, egipteni și chinezi au lăsat înregistrări minuțioase ale mișcărilor lui Marte.

Figura 1. Un prim plan al lui Marte. Sursa: Pixabay.

La rândul lor, astronomii mayași erau interesați de el, calculându-l pe al său perioada sinodică (timpul necesar pentru a te regăsi în același punct al cerului în raport cu Soarele) cu mare precizie și evidențiind perioada retrogradă a planetei.

În 1610, Galileo a fost primul care a observat Marte prin telescop. Odată cu îmbunătățirile instrumentelor optice au venit descoperirile, facilitate de faptul că, spre deosebire de Venus, nu există un strat gros de nori care împiedică vizibilitatea..

Astfel au descoperit punctul negru al Syrtis Major, un punct caracteristic la suprafață, straturile polare albe, celebrele canale ale lui Marte și unele schimbări periodice ale colorării planetei, care i-au făcut pe mulți să se gândească la posibila existență a vieții pe planetă. roșie, cel puțin vegetație.

Cu toate acestea, informațiile din sonde arată că planeta este deșertă și are o atmosferă subțire. Până în prezent nu există dovezi ale vieții pe Marte.

Indice articol

  • 1 Caracteristici generale
    • 1.1 Rezumatul principalelor caracteristici fizice ale planetei
  • 2 Lunile lui Marte
  • 3 Mișcare de translație
    • 3.1 Date despre mișcarea lui Marte
  • 4 Când și cum să observăm Marte
    • 4.1 Marte prin telescop
  • 5 Mișcarea de rotație a lui Marte
  • 6 Compoziție
    • 6.1 Metan pe Marte
  • 7 Structura internă
  • 8 Geologie
  • 9 misiuni pe Marte
    • 9.1 Mariner 4
    • 9.2 Marte sovietic
    • 9.3 Viking
    • 9.4 Pathfinder
    • 9.5 Mars Global Surveyor (MGS)
    • 9.6 Mars Science Laboratory
    • 9.7 Marte Odiseea
    • 9.8 Mars Express
    • 9.9 Mars Exploration Rovers
    • 9.10 Mars Reconnaissance Orbiter
  • 10 Referințe

Caracteristici generale

Marte este mic, doar o zecime din masa Pământului și aproximativ jumătate din diametru.. 

Axa sa de rotație este în prezent înclinată cu aproximativ 25 ° (a Pământului este 23,6 °). De aceea are anotimpuri, dar de durată diferită de Pământ, deoarece perioada sa orbitală este de 1,88 ani. Așadar, anotimpurile marțiene durează cam de două ori mai mult decât cele terestre..

Această înclinație nu a fost întotdeauna aceeași. Unele modele matematice ale orbitei sugerează că în trecut ar fi putut varia semnificativ, între 11º și 49º, aducând schimbări notabile în climă.. 

În ceea ce privește temperaturile, acestea variază între -140 ° C și 21 ° C. Este un pic extrem, iar atmosfera subțire contribuie la aceasta.

Capetele de gheață polare izbitoare de pe Marte provin din CODouă, precum și conținutul atmosferei. Presiunea atmosferică este destul de scăzută, aproximativ o sutime din cea terestră.

Figura 2. Imagine a lui Marte prin telescopul spațial Hubble care prezintă unul dintre capacele polare. Sursă: NASA / ESA, J. Bell (Cornell U.) și M. Wolff (Space Science Inst.) / Domeniu public, prin Wikimedia Commons.

În ciuda conținutului ridicat de CODouă, efectul de seră pe Marte este mult mai puțin marcat decât pe Venus. 

Suprafața fiind deșertă, furtunile de nisip sunt frecvente pe Marte. Un călător nu ar găsi acolo apă lichidă sau vegetație, ci doar pietre și nisip..

Culoarea roșiatică distinctivă se datorează abundenților oxizi de fier și, deși există apă pe Marte, se găsește sub pământ, sub capacele polare.

Interesant, în ciuda abundenței de fier la suprafață, oamenii de știință spun că este rar în interior, deoarece densitatea medie a lui Marte este cea mai mică dintre planetele stâncoase: doar 3.900 kg / m3

Deoarece fierul este cel mai abundent element greu din univers, densitatea redusă înseamnă lipsă de fier, mai ales ținând seama de absența unui câmp magnetic propriu..

Rezumatul principalelor caracteristici fizice ale planetei

-Masa: 6,39 x 102. 3 kg

-Raza ecuatorială: 3,4 x 103 km

-Formă: ușor turtit.

-Distanța medie până la Soare: 228 milioane km.

-Înclinarea orbitei: 1,85º în raport cu planul eclipticii.

-Temperatura: -63 ° C, medie la suprafață.

-Gravitatie: 3,7 m / sDouă

-Câmp magnetic auto: Nu.

-Atmosfera: subțire, în mare parte CODouă

-Densitate: 3940 kg / m3

-Sateliți: Două

-Inele: nu are.

Comparația dimensiunii Marte-Africa

Lunile lui Marte

Sateliții naturali nu sunt abundenți pe așa-numitele planete interioare, spre deosebire de planetele exterioare, care le numără cu zeci. Planeta roșie are două mici luni numite Phobos și Deimos, descoperite de Asaph Hall în 1877.

Numele sateliților marțieni își au originea în mitologia greacă: Phobos - frică -, era fiul lui Ares și Afrodita, în timp ce Deimos - teroare -, era fratele său geamăn și împreună și-au însoțit tatăl la război.

Figura 3. Deimos, micul satelit neregulat al lui Marte. Zonele albicioase sunt straturi de regolit, un praf mineral similar cu cel care acoperă suprafața lunară. Sursa: Wikimedia Commons. NASA / JPL-caltech / Universitatea din Arizona / Domeniu public.

Lunile lui Marte sunt foarte mici, mult mai mici decât maiestuoasa noastră Lună. Forma lor neregulată face să se suspecteze că sunt asteroizi capturați de gravitația planetei, cu atât mai mult dacă se consideră că Marte este foarte aproape de centura de asteroizi..

Diametrul mediu al Phobos este de doar 28 km, în timp ce cel al lui Deimos este și mai mic: 12 km.

Ambele sunt în rotație sincronă cu Marte, ceea ce înseamnă că perioada de rotație în jurul planetei este egală cu perioada de rotație în jurul propriei axe. De aceea arată întotdeauna aceeași față către Marte.

În plus, Phobos este foarte rapid, atât de mult încât iese și se instalează de câteva ori în timpul zilei marțiene, care durează aproape la fel ca ziua Pământului..

Orbitele celor doi sateliți sunt foarte apropiate de Marte și, de asemenea, instabile. Din acest motiv, se speculează că la un moment dat s-ar putea prăbuși în suprafață, în special Phobos rapid, la doar 9377 km distanță..

Figura 4. Animație cu orbitele lui Phobos și Deimos în jurul lui Marte. Sursa: Giphy.

Mișcare de traducere

Marte orbitează Soarele urmând o cale eliptică a cărei perioadă este echivalentă cu aproximativ 1,9 ani de pe Pământ sau 687 de zile. Toate orbitele planetelor respectă legile lui Kepler și, prin urmare, au o formă de elipsă, deși unele sunt mai circulare decât altele..

Acesta nu este cazul lui Marte, deoarece elipsa orbitei sale este ceva mai accentuată decât cea a Pământului sau a lui Venus..

În acest fel, există momente în care Marte este foarte departe de Soare, o distanță numită afeliu, în timp ce în altele este mult mai aproape: periheliu. Această circumstanță contribuie și la faptul că Marte are un interval de temperatură destul de larg..

În trecutul îndepărtat, orbita lui Marte trebuie să fi fost mult mai circulară decât este acum, însă interacțiunea gravitațională cu alte corpuri din sistemul solar a produs schimbări.

Figura 5. Orbite comparate între Marte și Pământ. Sursa: Wikimedia Commons. NASA / JPL-Caltech / MSSS / Domeniu public.

Date de mișcare pe Marte

Următoarele date descriu pe scurt mișcarea lui Marte:

-Raza medie a orbitei: 2,28 x 108 km

-Înclinarea orbitei: 1.85º

-Excentricitate: 0,093

-Viteza orbitală medie: 24,1 km / s

-Perioada de traducere: 687 zile.

-Perioada de rotație: 24 de ore, 37 de minute.

-Ziua solară: 24 de ore, 39 de minute.

Când și cum să observăm Marte

Marte este ușor de identificat pe cerul nopții prin culoarea sa roșiatică. Se distinge de stele, deoarece nu clipeste și nu pâlpâie atunci când este văzut cu ochiul liber. 

Există o mulțime de informații pe web pentru a găsi momentele cele mai bune pentru a observa Marte, precum și aplicații pentru smartphone-uri care indică poziția sa, indiferent dacă este vizibil sau nu într-un anumit loc..

Deoarece planeta roșie se află în afara orbitei Pământului, cel mai bun moment pentru a o vedea este atunci când se află opoziţie la Soare (vezi figura 6). Se numesc planete a căror orbită este externă orbitei Pământului planete superioare și cele care nu sunt planete inferioare.

Figura 6. Conjuncția și opoziția unei planete superioare. Sursa: Maran, S. Astronomy for Dummies.

Mercur și Venus sunt planetele inferioare, mai aproape de Soare decât Pământul însuși, în timp ce planetele superioare sunt toate celelalte: Marte, Jupiter, Saturn, Uranus și Neptun..

Doar planetele superioare au opoziție și conjuncție cu Soarele, în timp ce planetele inferioare au două tipuri de conjuncție.

Deci, atunci când Marte este în opoziție cu Soarele așa cum este văzut de pe Pământ, înseamnă că Pământul stă între planetă și regele soarelui. Astfel, este posibil să-l vedem mai mare și mai înalt pe cer, vizibil pe tot parcursul nopții, în timp ce conjuncția face imposibilă observarea. Acest lucru este valabil pentru toate planetele superioare.

Marte este în opoziție cu Soarele la fiecare 26 de luni sau cam așa ceva (2 ani și 50 de zile). Ultima opoziție pe Marte a avut loc în iulie 2018; prin urmare, este de așteptat să apară din nou în octombrie 2020, când Marte trece prin constelația Pești.

Figura 7. Opozițiile lui Marte din 1995 până în 2003. Planeta nu arată întotdeauna de aceeași dimensiune și nici nu arată întotdeauna aceeași față către Pământ. Sursă: Naked Eye Planets - NASA / JPL / Solar System Exploration - ESA-Hubble.

Marte prin telescop

Pentru telescop, Marte arată ca un disc roz. Cu condiții meteorologice bune și în funcție de echipament, puteți vedea capacele polare și unele regiuni cenușii al căror aspect variază în funcție de sezonul marțian..

Planeta nu arată întotdeauna aceeași față față de Pământ și nici nu arată de aceeași dimensiune, așa cum se poate observa în mozaicul fotografiilor făcute de telescopul spațial Hubble (vezi figura 7). Diferența se datorează excentricității orbitei marțiene.

În 2003, Marte era foarte aproape de Pământ, la 56 de milioane de kilometri distanță, în timp ce în 2020 distanța așteptată este de 62 de milioane de kilometri. Abordarea din 2003 a fost cea mai mare din 60.000 de ani.

În ceea ce privește sateliții de pe Marte, aceștia sunt prea mici pentru a fi văzuți cu ochiul liber sau cu binoclul. Necesită un telescop de dimensiuni rezonabile și să aștepte să apară opoziții pentru a le distinge.

Chiar și așa, strălucirea planetei nu le permite să le vedem, dar există dispozitive care ascund Marte în obiectivul instrumentului, îmbunătățind lunile minuscule..

Mișcarea de rotație a lui Marte

Mișcarea de rotație a lui Marte este similară ca durată cu cea a Pământului, iar înclinarea axei a fost descoperită de William Herschel. Acest lucru face ca Marte să experimenteze anotimpuri la fel ca Pământul, doar mai mult..

În emisfera nordică a lui Marte, iernile sunt mai blânde și apar atunci când Soarele este în periheliu, prin urmare sunt mai puțin reci și mai scurte; pe de altă parte, verile apar în afeliu și sunt mai reci. În emisfera sudică apare opusul; schimbările climatice sunt mai extreme.

Cu toate acestea, prezența dioxidului de carbon provoacă o ușoară, dar susținută creștere a temperaturii pe Marte, conform datelor colectate de misiunile de sondare..

Pe vreme caldă, o parte din dioxidul de carbon acumulat în capacele polare se evaporă sub formă de gheizere și trece în atmosferă. Dar la polul opus, dioxidul de carbon îngheață și îngroșează capacul. 

Figura 8. Animație care arată ciclul dioxidului de carbon din calotele polare de pe Marte. Sursa: Wikimedia Commons.

Deoarece Marte nu are propriul său câmp magnetic pentru a-l proteja, o parte din dioxidul de carbon este împrăștiat în spațiu. Misiunea spațială Mars Odyssey a înregistrat acest ciclu atmosferic extraordinar.

Compoziţie

Ceea ce se știe despre compoziția lui Marte provine din spectrometria efectuată de sondele de explorare, precum și din analiza meteoriților marțieni care au reușit să ajungă pe Pământ..

Conform informațiilor furnizate de aceste surse, principalele elemente de pe Marte sunt:

-Oxigenul și siliciul sunt cele mai abundente în crustă, alături de fier, magneziu, calciu, aluminiu și potasiu..

-Carbon, oxigen și azot în atmosferă.

- Alte elemente au fost detectate într-o măsură mai mică: titan, crom, sulf, fosfor, mangan, sodiu, clor și hidrogen.

Deci, elementele găsite pe Marte sunt aceleași ca pe Pământ, dar nu în aceeași proporție. De exemplu, în mantaua lui Marte (vezi mai jos secțiunea dedicată structurii interne) există mult mai mult fier, potasiu și fosfor decât în ​​echivalentul lor terestru.

La rândul său, sulful este prezent în nucleul și scoarța lui Marte într-o proporție mai mare decât pe Pământ.

Metan pe Marte

Metanul este un gaz care este de obicei produsul descompunerii materiei organice, motiv pentru care este cunoscut și ca „gaz de mlaștină”.

Este un gaz cu efect de seră, dar oamenii de știință îl caută cu nerăbdare pe Marte, deoarece ar fi un bun indiciu că viața a existat sau există încă pe planeta deșertului..

Genul de viață pe care oamenii de știință speră să îl găsească nu sunt bărbați verzi, ci bacterii, de exemplu. Se știe că unele specii de bacterii terestre produc metan ca parte a metabolismului lor, iar altele îl consumă.

Rover-ul Curiosity al NASA a efectuat o citire neașteptat de mare a metanului în 2019 în craterul marțian Gale..

Figura 9. Curiosity, vehiculul robot care explorează trăsăturile lui Marte, lansat de NASA în 2012. Sursa: NASA via jpl.nasa.gov.

Cu toate acestea, nu vă grăbiți la concluzii, deoarece metanul poate fi produs și din reacțiile chimice dintre apă și roci, adică procese pur chimice și geologice..

De asemenea, măsurătorile nu indică cât de recent este metanul; Cu toate acestea, dacă a existat apă pe Marte, așa cum pare să indice totul, ar putea exista și viață, iar unii oameni de știință cred că există încă viață sub permafrost, stratul de pământ înghețat pentru totdeauna în regiunile circumpolare.

Dacă este adevărat, se pot găsi microbi care trăiesc acolo, motiv pentru care NASA a creat rover-ul Curiosity, care are printre obiective căutarea vieții. Și, de asemenea, un nou vehicul rover care ar putea fi lansat în 2020, bazat pe Curiosity și cunoscut până acum sub numele de Marte 2020..

Structura interna

Marte este o planetă stâncoasă, la fel ca Mercur, Venus și Pământ. Prin urmare, are o structură diferențiată în:

-Miezul, aproximativ 1.794 km pe rază, compusă din fier, nichel, sulf și poate oxigen. Partea exterioară poate fi parțial topită. 

-Manta, pe bază de silicat.

-Cortex, cu o grosime cuprinsă între 50 și 125 km, bogată în bazalturi și oxizi de fier.

Figura 10. Secțiuni comparative ale planetelor interioare plus Luna. Sursa: Wikimedia Commons

geologie

Rover-urile sunt vehicule robotizate controlate de pe Pământ, datorită cărora există informații neprețuite despre geologia marțiană. 

Practic se disting două regiuni, împărțite printr-un pas uriaș:

  • Highlands în sud, cu numeroase cratere antice de impact.
  • Câmpii netede în nord, cu foarte puține cratere.

Deoarece Marte are dovezi ale vulcanismului, astronomii cred că fluxurile de lavă ar fi putut șterge dovezi ale craterelor din nord sau că într-un timp îndepărtat a existat acolo un ocean mare de apă lichidă..

Abundența craterelor este utilizată ca criteriu pentru stabilirea a trei perioade geologice pe Marte: Noeic, Hesperic și Amazonian..

Perioada amazoniană este cea mai recentă, caracterizată printr-o prezență mai mică a craterelor, dar cu vulcanism intens. Pe de altă parte, în Noeic, cel mai vechi, vastul ocean nordic ar fi putut exista..

Muntele Olimp este cel mai mare vulcan cunoscut până acum în întregul sistem solar și este situat tocmai pe Marte, lângă ecuator. Dovezile indică faptul că s-a format în perioada amazoniană, acum aproximativ 100 de milioane de ani.

Pe lângă cratere și vulcani, pe Marte există și multe canioane, dune, câmpuri de lavă și albii vechi albiilor, unde poate curge apă lichidă în vremuri străvechi..

Figura 11. Marte cuprins de o furtună de praf, imagini de pe Mars Reconnaissance Orbiter. Furtunile de nisip cu proporții planetare sunt frecvente pe Marte, deoarece solul este nisipos și deșertic. Sursa: NASA / JPL-Caltech / MSSS / Domeniu public.

Misiuni pe Marte

Marte a fost ținta a numeroase misiuni spațiale, unele destinate să orbiteze planeta și altele să aterizeze pe suprafața sa. Datorită lor aveți o cantitate mare de imagini și date pentru a dezvolta o panoramă destul de precisă.

Mariner 4

A fost a patra sondă a misiunii Mariner, lansată de NASA în 1964. Prin intermediul acesteia au fost obținute primele fotografii ale suprafeței planetei. De asemenea, a fost echipat cu un magnetometru și alte instrumente, datorită cărora s-a stabilit că câmpul magnetic al lui Marte este aproape inexistent..

Marte sovietic

Acesta a fost un program al fostei Uniuni Sovietice care a durat din 1960 până în 1973, prin care s-au obținut înregistrări ale atmosferei marțiene, detalii despre ionosferă, informații despre gravitație, câmp magnetic și numeroase imagini ale suprafeței planetei..

Viking

Programul NASA Viking consta din două sonde: VIking I și Viking II concepute pentru a ateriza direct pe planetă. Au fost lansate în 1975 cu misiunea de a studia geologia și geochimia planetei, pe lângă fotografierea suprafeței și căutarea semnelor de viață..  

Atât Viking I, cât și Viking II aveau seismografe la bord, dar numai Viking II a reușit să efectueze teste de succes, dintre care s-a constatat că activitatea seismică a lui Marte este mult mai mică decât cea a Pământului..

În ceea ce privește testele meteorologice, a devenit clar că atmosfera de pe Marte era compusă în principal din dioxid de carbon.

Pathfinder

A fost lansat în 1996 de NASA ca parte a proiectului Discovery. Avea un vehicul robot construit cu cheltuieli minime, cu care au fost testate noi modele pentru această clasă de vehicule. De asemenea, a reușit să efectueze numeroase studii geologice ale planetei și să dobândească imagini ale acesteia..

Mars Global Surveyor (MGS)

Era un satelit care se afla pe orbita lui Marte din 1997 până în 2006. Avea la bord un altimetru laser, cu care pulsurile luminoase erau trimise către planetă, care apoi erau reflectate. Cu aceasta, a fost posibil să se măsoare înălțimea caracteristicilor geografice, care împreună cu imaginile realizate de camerele prin satelit au permis să construiască o hartă detaliată a suprafeței marțiene..

Această misiune a adus și dovezi despre prezența apei pe Marte, ascunsă sub capacele polare. Datele sugerează că apa lichidă a circulat pe planetă în trecut.

Sonda nu a găsit nicio dovadă a unui efect de dinamă capabil să creeze un câmp magnetic similar cu cel al Pământului..

Laboratorul de Științe Marte

Această sondă spațială robotică, mai bine cunoscută sub numele de Curiosity, a fost lansată în 2011 și a ajuns la suprafața lui Marte în august 2012. Este un vehicul explorator o rover a cărei misiune este de a investiga clima, geologia și condițiile posibile pentru o viitoare misiune cu echipaj.

Odiseea lui Marte

Această sondă a fost lansată de NASA în 2001 pentru a cartografia suprafața planetei și a efectua studii climatologice. Datorită datelor lor, au fost obținute date privind ciclul dioxidului de carbon descris mai sus. Camerele Mars Odyssey au trimis înapoi imagini ale capacului polar sudic, arătând semnele întunecate de la vaporizarea compusului..

Mars Express

Este o misiune a Agenției Spațiale Europene lansată în 2003 și până în prezent este activă. Obiectivele sale sunt studierea climei, geologiei, structurii, atmosferei și geochimiei Marte, în special existența apei trecute și prezente pe planetă..

Mars Exploration Rovers

Rover-urile robotizate Spirit și Opportunity au fost lansate de NASA în 2004 pentru a ateriza acolo unde apa a fost suspectată sau ar fi putut exista. În principiu, ar fi o misiune de doar 90 de zile, însă vehiculele au rămas în funcțiune mai mult decât se aștepta..

Oportunitatea a încetat să mai difuzeze în 2018 în timpul unei furtuni globale de nisip, dar printre cele mai proeminente rezultate s-au găsit mai multe dovezi ale apei pe Marte și că planeta a avut la un moment dat condiții ideale pentru a găzdui viață.

Orbiterul de recunoaștere al Marte

Acest satelit a fost lansat în 2005 și este încă operațional pe orbita planetei. Misiunea sa este de a studia apa de pe Marte și dacă a existat suficient de mult pentru ca viața să se dezvolte pe planetă..

Referințe

  1. Freudendrich, C. Cum funcționează Marte. Recuperat de pe: science.howstuffworks.com.
  2. Hollar, S. Sistemul solar. Planetele interioare. Editura educațională Britannica.
  3. Maran, S. Astronomy for Dummies.
  4. OALĂ. Prezentare generală a misiunii orbitei de recunoaștere a Marte. Recuperat de la: mars.nasa.gov.
  5. Powell, M. The Naked Eye Planetets in the Night Sky (și cum să le identificăm). Recuperat de pe: nakedeyeplanets.com.
  6. Semințe, M. 2011. Sistemul solar. Ediția a șaptea. Cengage Learning.
  7. Strickland, A. Rover-ul Curiosity detectează cele mai înalte niveluri de metan de pe Marte. Recuperat de la: cnnespanol.cnn.com.
  8. Wikipedia. Clima Marte. Recuperat de pe: es.wikipedia.org.
  9. Wikipedia. Compoziția lui Marte. Recuperat de pe: es.wikipedia.org.
  10. Wikipedia. Curiozitate. Recuperat de pe: es.wikipedia.org.
  11. Wikipedia. Marte (planeta). Recuperat de pe: en.wikipedia.org.
  12. Wikipedia. Marte (planeta). Recuperat de pe: es.wikipedia.org.

Nimeni nu a comentat acest articol încă.