Mars (Rumenica)
Mars (hrv. Rumenica: Kvarner čakav. Rumânica): To je četvrti planet od Sunca, napola manji od Zemlje i promjer mu je 6.800 km. Mars je udaljen 1.52 AU ili 227,940.000 km od Sunca, ima promjer 6.794 km i masu 6.4219 × 1023 kg. Dan mu je skoro iste duljine kao na Zemlji, ali za obilazak oko Sunca mu treba dvostruko tj. 686 dana. Od Sunca je udaljen 227,9 mil.km, a prosječna temperatura na površini je oko -50°C tj. slična kao zemaljski Antarktik. Vallis Marineris je veliki Marsov kanjon koji se pruža skoro preko polovice Marsa. Na Marsu dosad rade roveri 'Spirit' i 'Opportunity' koji su svoju misiju završili, pa rade više od 1,5 godinu.
Mars ima dva manja prirodna satelita Phobos i Deimos, tj. dva zarobljena asteroida, koja su se previše približila Marsu pa ih je on zarobio svojom gravitacijom, a oba su nepravilno-kvrgavog oblika. Phobos ima promjer 11 km i masu 1.08e16 kg, dok Deimos ima promjer tek 6 km i masu 1.80e15 kg. Putovi koje opisuju oko Marsa također su različiti. Fobos kruži na 9,000 km od središta Marsa, dok Deimos kruži na 23,000 km.
Sadržaj
Abstract
Mars: the main historical, astronomical, and geological parameters on the planet Mars are given. Mars is an anonymous 'star' for other Slavs, but Adriatic islanders being more familiar with astrognosy in nautical use, traditionally named it Rumenica (= 'Orange-light') including them among "svitlice" ('moving lights').
Ime i tradicije
Crvenkasti planet Mars je dobio svoje međunarodno ime po rimskom bogu rata. U staroj Grčkoj je ime boga Marsa bio Ares, pa se zato danas za pojmove vezane uz planet Mars koristi prefiks areo- umjesto geo-, npr. umjesto geografska širina na Marsu se rabi naziv areografska širina. Inače kod nas u drugačijoj pučkoj tradiciji, mitski simbol antičkog boga Marsa (Ares) nije crvenkasti planet Mars, nego krvava zvijezda Antares (čakavski: Šundrakýr) u zviježdju Škorpiona (čakavski: Šundre), koja je također našim otočnim 'Bodulima' slično bila zlokobni simbol rata, potresa i inih nesreća.
Kod inih kontinentalnih Slavena, sitniji planet Mars niti nema neko posebno značenje, pa većinom nema ni pučkog imena. Jedino naši otočni čakavci na Jadranu, zbog bogatije pomorske astrognozije (tradicionalno poznavanje zvijezda - zvizdoslovje), imaju za pokretnu "svitlicu" (planet) Mars po boji domaće pučke nazive Rumânica ili Rumenia. U pomorskoj kulturi otočnih čakavaca, Mars nema nikakvu drugu značajnu ulogu kao npr. Venera i najviše Jupiter, pa izim samog imena "svitlica Rumânica", na Jadranu dosad nisu očuvani neki dodatni tradicijski detalji o tom planetu.
Povijest istraživanja
Planet Mars je oduvijek očaravao čovjeka svojom jarkocrvenom bojom na noćnom nebu. Pojavom teleskopa s boljim razlučivanjem početkom 18. stoljeća, Mars je postao poprište polemike zbog odkrića polarnih kapa kao i zbog pogrješnog identificiranja kanala na njegovoj površini. Postojala je i predpostavka kako na tom planetu teče voda, pa prama tomu postoji mogućnost života izvan Zemlje, što se nije slagalo s mišljenjem toga vremena.
Talianski 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 neka izvanzemaljska civilizacija. Dokazano je da je to bila tek optička varka, kao i sezonske promjene površine koje su viđene u modrozelenkastim nijansama i za koje se predpostavljalo da su uzrokovane bujanjem vegetacije. Uzrok te iluzije je komplementarnost modrozelene i narančastocrvene (realne) nijanse pa se za mjesta manjeg sjaja čini kako 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 odkrile mnoge kratere i prirodno nastale kanjone, ali ništa što bi navodilo na postojanje umjetnih kanala i tekuće vode. Sonda Mariner 9 je prva uspješno poslala slike s površine Marsa.
U srpnju i listopadu 1976. na površinu Marsa su sletjele letjelice Viking Lander 1 i Viking Lander 2, pa provele tri biološka eksperimenta kojima je odkrivena neobična kemijska aktivnost, ali ni traga živim mikrobiološkim organizmima. Po tumačenju biologa koji su sudjelovali u misijama, Mars se samo-sterilizira kombinacijom smrtonosnog ultraljubičastog zračenja, ekstremne sušnosti i oksidirajuće naravi tla.
Izim tih dvaju Viking Landera, na Marsovu površinu su uspješno sletjeli još Mars Pathfinder 4. srpnja 1997., pa 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 kako je Mars nekoć imao oceane tekuće vode. Roveri su još dugo bili aktivni.
Oskudnu vodu na Marsu su otkrile i svemirske sonde Mars Odyssey i Mars Express. Mars Express, europska sonda koja je do Marsa donesla 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, ta sonda je odkrila i prisustvo metana u atmosferi, koji se obično oslobađa u zrak erupcijama vulkana i biološkim procesima. Ukupno su do sredine 2007. sa Zemlje prama Marsu poslane 33 sonde.
Atmosfera i klima
Marsova atmosfera je primjetno drukčija od Zemljine, a sastoji se uglavnom od ugljičnog dioksida (95.32%), uz male primjese ostalih 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.
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.
Temperature i postanak 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 u suhi led. Tada dio atmosferskog CO2 prelazi u polarnu kapu što dovodi do naglog pada tlaka na tom području i zrak s čitavog globusa struji prama tom polu.
Toplinske razlike između svjetlijih i tamnijih područja, odnosno tla i atmosfere, uvjetuju miješanje atmosfere. Vjetrovi koji su pri tlu brzine oko 10 m/s, podižu čestice prašine do 50 km uvis i prenose ih na udaljenosti od više tisuća kilometara. Ovi Marsovi vjetrovi postižu brzine i 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 crvenkastom pustinjskom prašinom, od koje uglavnom potječe karakteristična boja Marsa.
Pješčane oluje dovode do zanimljivog učinka "anti-staklenika",- tj. velike količine prašine u atmosferi ne dopuštaju Sunčevoj svjetlosti da neoslabljena prodre do površine, ali propuštaju toplinsko zračenje s Marsove površine koja se hladi, dok se tada tek viši vanjski dijelovi atmosfere zagrijavaju.
Marsov led i polarne kape
Prvi mogući pokazatelj nazočnosti vode na površini Marsa su bile sezonske bijele pjege oko njegovih polova, povremeno vidljive već u jakim teleskopima. Zatim su bliske snimke iz svemirskih sondi potvrdile, kako su to stvarno polarne ledene kape debljine par metara (5m - 11m). U nekim dubljim udarnim kraterima na Marsu se ledenjaci debljine do 200m ograničeno nalaze i izvan polova (slično jamama sniježnicama kod nas na krasu). Oko polarnih ledenih kapa na Marsu je uočeno zamrznuto i ispucano polarno tlo vrlo slično permafrostu oko zemaljskih polova.
Pronađeni su dokazi, kako je nekoć ranije gušća Marsova atmosfera dozvoljavala i postojanje tekuće vode na Marsu. Oblik reljefa koji uvelike podsjeća na kontinente, obale oceana, riječne kanjone, jezera i otoke navodi na pomisao da su ranije velike vode nekad oblikovale taj erozivni teren. Izravnim uvidom iz sondi su nađeni brojni i tipski erozivni oblici, koji su mogli nastati samo djelovanjem vode, pa i nazočnost nekih hidrogenih minerala kemijski jasno upućuje na njihov vodeni postanak, npr. hematit na Marsu.
Osim površinskog leda, izgleda kako na Marsu, bar ograničeno i povremeno još postoji i podzemna cirkulacija, jer su tamo u pješčanim pustinjama snimljeni sezonski gejziri poput vodoskoka, koji u proljeće po par tjedana izbacuju CO2 s vodenom parom i pijeskom. Ovi su Marsovi gejziri najbrojniji uz rub ledene kape na južnoj polutki.
Marsovi oblaci
Iako Marsova atmosfera sadrži samo jednu tisućinu vodene pare koju nalazimo u Zemljinoj atmosferi, voda se tamo ipak 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 iz letilica Mariner i Viking su snimljeni bezbrojni oblici Marsovih oblaka, koje možemo svrstati u nekoliko kategorija:
- Zavjetrinski valovni oblaci se formiraju u zavjetrini visokih izbočina reljefa poput vulkana, kratera i planina. Zrak u tim područjima giba 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 su najčešći nad visoravnima jugozapadno od Syrtis Major.
- Magla i jutarnja sumaglica na Marsu se mogu stvarati u dolinama, kanjonima i kraterima, a vidljivi su sa Zemlje.
- Paperjasti oblaci su izduženi oblaci koji nastaju podizanjem sitnih materiala 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 pustinjske prašine su stalno nazočne u Marsovoj atmosferi i daju joj značajnu narančastu nijansu, od koje je i nastalo naše čakavsko ime Rumenica za Mars. Pješčane oluje vide se iz 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".
Atmosferski 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 oko 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 zbog pare je iznosio do 9.0 mbar. Viking Lander 2 izmjerio je najveći tlak od 10.8 mbar.
Reljef (orografia)
Marsov reljefni pejsaž je uglavnom sličan Zemljinom i Mjesečevom, no ima i svojih posebnosti. Teren je prosječnog nagiba 3°. Površina Marsa je crvene boje zbog velikih količina željeza koje sadrži. Možemo ju podijeliti na sjevernu i južnu polutku granicom koja siječe ekvator pod kutom od 35°. Teren južne polutke je u prosjeku 2-3 kilometra viši od sjeverne, uglavnom zbog razlike u gustoći kore. Južna polutka je puna udarnih meteorskih kratera veličine od 3 do 120 km, nastalih u doba bombardiranja planetoidima, a 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 materialom. Na Marsovoj površini razlikujemo nekoliko oblika reljefa.
Glatke kružne udubine okružene planinskim lancem na rubu nazivaju se bazenima. Najveći su Planitia Argyre (Argirska ravnica) promjera 1.000 km i Planitia Hellas (Grčka ravnica) promjera 1.700 km. Oba bazena su svijetle površine. Dno Planitiae Hellas je prekriveno pješčanim slojem pa nema nikakvih vidljivih detalja, a od okoline (brdovitog područja Hellespontus = Dardaneli) niže je 6 kilometara.
Tlak u toj potolini je dovoljan za ukapljivanje vode (>6.1 mbar). Okružena je masivnim planinskim prstenom visokim oko 2 km, najvjerojatnije nastalim izbacivanjem materijala iz bazena pri udaru asteroida, pa znatno doprinosi visokoj topografiji južne polutke. Manji bazeni promjera nekoliko stotina kilometara, dosta podsjećaju na veće kratere.
Istaknuta reljefna područja na Marsu su npr. veliki vulkani Tharsis na zapadu uključivo i planinu Olympus, a na istoku Valles Marineris i kotlina Hellas na jugu (izvor: NASA/JPL-Caltech). Među najspektakularnije pojave na Marsovoj površini se ubraja i splet kanjona Valles Marineris (Marinerove doline), dug 4500 km, širok između 100 i 200 km, a dubok 6-7 km.
Marsovi vulkani
Zemlji slični oblici na Marsovoj površini su i ugasli vulkani. Ima ih nekoliko desetaka, a većinom su smješteni na sjevernoj polutki. U njih se ubraja i najveći poznati vulkan u Sunčevu sustavu, Olympus Mons (Olimpska gora). Uzdiže se 27 km nad okolicom, a star je oko 2.5 miliardi godina. Promjera je 600 km, a njegov rub je strma, skoro 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 skoro 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 Ascaraeus Mons (Askarska gora). Sva četiri vulkana se ubrajaju u štitaste ("havajske") vulkane, zbog oblika koji je nastao izljevnom erupcijom tj. razmjerno mirnim izlievanjem bazaltne lave koja je sporo tekla oblikujući široki 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 tomu su najvjerojatnije dugotrajne 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 miliuna godina. Nasuprot tomu, 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. Drugo najveće vulkansko područje na Marsu je Elysium Planitia (Elizejska ravnica) istočno od Tharsis Montes.
Tektonika
Za razliku od Zemljine tektonike koja je više vodoravna i temelji se na pomicanju litosfernih ploča, tektonika Marsa je pretežno okomita zbog vruće lave koja se probija prama gore kroz koru do površine.
Znanstvenici vjeruju da je prije 3.5 milijardi godina Mars doživio najveće poplave u Sunčevom sustavu, jer su se goleme količine vode prelievale 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, pa oblaka i vodene pare u zraku nije ni približno dovoljna za davno stvaranje Marsovih kanala i kanjona.
Mars Global Surveyor je snimio fotografije koje nagoviještaju postojanje podzemnih spremnika vode iz kojih se povremeno i ponegdje voda probija na površinu u obliku gejzira. Postoje i hipoteze kako su brazde na površini Marsa nastale i zbog gibanja fine prašine, ali je njihov broj na površini prevelik da bi se to moglo ozbiljno prihvatiti.
Nutarnja građa Marsa
Zbog velike razlike u masi, Marsova unutrašnjost se dosta razlikuje od Zemljine. Kora je debela stotinjak kilometara, bogata je silicijem i aluminijom, a siromašna magnezijem. Ispod nje se nalazi plašt s bazičnim feromagnezijskim silikatima, dok se jezgra, koja zauzima približno četvrtinu obujma planeta, sastoji od raztaljenog troilita (željezni sulfid).
Magnetosfera
Mars posjeduje slabo magnetsko polje i pri usporedbi sa Zemljinim, jakost Marsova polja je oko 500 puta slabija. Osim toga, magnetski polovi Marsa su obratno orientirani od Zemljinih. Zemljin sjeverni magnetski pol se nalazi blizu južnog areografskog pola, a na Marsu je sjeverni magnetski pol na sjevernom areografskom polu.
Orbita i rotacija
Mars ima primjetno izduženu eliptičnu putanju (ekscentričnost 0.093), pa mu se udaljenost od Sunca znatno mijenja tijekom Marsove godine, što bitno utječe i na klimu. Marsov siderički period revolucije (siderička godina) traje 687 dana tj. dvaput duže od Zemlje, a period rotacija (siderički dan) 24h 37min 23s je sličan kao na Zemlji. Os rotacije nagnuta je kao i kod Zemlje, 25° prema ravnini revolucije.
Prirodni sateliti
Fobos i Deimos su jedini Marsovi prirodni sateliti, a smatra se kako potječu iz drugih krajeva Sunčevog sustava, kao raniji asteroidi zarobljeni Marsovim gravitacijskim poljem. Po sastavu su slični asteroidima tipa C tj. bogati su ugljikom. Njihova mala gustoća sugerira da nisu sastavljeni od punog kamena, već najvjerojatnije od mješavine kamena i leda. Predpostavlja se kako su ova dva satelita nastala u vanjskom dijelu Sunčevog sustava, tj. ne u susjednom asteroidnom pojasu nego da dolaze iz rubnoga Kuiperovog pojasa. Oba su satelita posuta kraterima. Zbog njihove blizine Marsu, ljudi bi ih u budućnosti mogli iskoristiti kao svojevrsne postaje u putanji oko Marsa.
Mars u romanima i filmovima
Planet Mars se mnogo puta pojavljuje kao mjesto radnje ili subjekt u romanima, filmovima i u radio-dramama. Najveći šok doživila je američka publika 30. listopada 1938, kada je Orson Welles izveo radio adaptaciju novele Rat svjetova tj. roman o napadu Marsovaca na Zemlju. Interpretacija Orsona Wellsa je stvorila masovnu paniku kod američke publike tog vremena.
- Romani o Marsu: Guliverova putovanja (Jonathan Swift), Rat svjetova (H.G. Wells), Mnogo vike nizašto (Predrag Raos, 1985), a "Trilogia o teraformiranju Marsa" (Kim Stanley Robinson) obuhvaća: Crveni Mars 1992, Zeleni Mars 1993. i Plavi Mars 1995.
- Filmovi: Dosad je na temu Marsa snimljeno već pedesetak raznih filmova većinom američkih, pa je među planetima (izvan Zemlje) Mars bio razmjerno najčešće poprište svemirskih zbivanja.
Marsovci (Mali-zeleni)
Zamišljeni stanovnici Marsa, tzv. Marsovci (ili Marsijanci) se u literaturi i filmu većinom pojavljuju kao manja čovjekolika bića zelenkaste boje (tzv. Mali-zeleni) s velikom glavom, pa sitnim nožicama i rukama, ali ima i drugačijih prikaza. Ranije je također na površini Marsa zamišljena navodna mreža kanala koje bi iskopali ovi Marsovci, ali se dosad to pokazalo tek kao prividna sugestija zbog ranijih slabih i loših teleskopa: Noviji izravni uvidi sondama nisu našli nikakve umjetne kanale, izim velikoga geološkog kanjona Valles Marineris nastalog prirodnim procesima.
Poveznice
Reference
Adapted and elaborated by GNU-license chiefly from Croatian Wikinfo and WikiSlavia.
