Marte (planetă) | a patra planetă de la Soare în Sistemul Solar și a doua cea mai mică planetă

Aspect

Marte este o planetă terestră și este formată din rocă. Solul de acolo este roșu din cauza oxidului de fier (rugină) din roci și praf. Atmosfera planetei este foarte subțire. Este formată în cea mai mare parte din dioxid de carbon, cu puțin argon și azot și cantități mici de alte gaze, inclusiv oxigen. Temperaturile de pe Marte sunt mai scăzute decât pe Pământ, deoarece este mai departe de Soare și are mai puțin aer care să păstreze căldura. La polii nord și sud există gheață de apă și dioxid de carbon înghețat. În prezent, pe Marte nu există apă lichidă la suprafață, dar semnele de scurgere la suprafață au fost probabil cauzate de apă.

Grosimea medie a scoarței planetei este de aproximativ 50 km (31 mi), cu o grosime maximă de 125 km (78 mi).

 

Luni

Marte are două luni mici, numite Phobos și Deimos.

Originea sateliților lui Marte este necunoscută și controversată. Una dintre teorii este că lunile sunt asteroizi capturați. Cu toate acestea, orbitele aproape circulare ale sateliților și înclinația redusă în raport cu ecuatorul marțian nu sunt în concordanță cu ipoteza capturării.

Estimările privind masa expulzată de un impact de mărimea unui mare impact Borealis variază. Simulările sugerează că un corp cu o dimensiune de aproximativ 0,02 din masa lui Marte (~0,002 masă terestră) poate produce un disc de resturi considerabil pe orbita marțiană. O mare parte din material ar rămâne în apropierea planetei Marte. Există alte câteva bazine de impact mari pe Marte care ar fi putut, de asemenea, să ejecteze suficiente resturi pentru a forma sateliții.

 
Lunile lui Marte: Phobos și Deimos. Phobos este cea mai mare dintre cele două luni și este cea mai apropiată de Marte. Phobos are o rază medie de 11 km, în timp ce Deimos are o rază medie de 6 km.  

Geografie fizică

Lipsa câmpului magnetic

Marte nu are un câmp magnetic global. În ciuda acestui fapt, observațiile arată că unele părți ale scoarței planetei au fost magnetizate. Acest lucru sugerează că în trecut au avut loc inversări de polaritate. Acest paleomagnetism este similar cu dungile magnetice găsite pe fundul oceanelor de pe Pământ. Una dintre teorii este că aceste benzi sugerează activitatea tectonică a plăcilor pe Marte acum patru miliarde de ani, înainte ca dinamo-ul planetar să înceteze să mai funcționeze și câmpul magnetic al planetei să se estompeze.

Rotație

O zi marțiană se numește sol și este puțin mai lungă decât o zi terestră. Marte se rotește în 24 de ore și 37 de minute. Se rotește pe o axă înclinată, la fel ca și Pământul, așa că are patru anotimpuri diferite. Dintre toate planetele din Sistemul Solar, anotimpurile de pe Marte sunt cele mai asemănătoare cu cele de pe Pământ, datorită înclinării axiale similare. Lungimile anotimpurilor marțiene sunt aproape duble față de cele ale Pământului, deoarece distanța mai mare a lui Marte față de Soare face ca anul marțian să fie de aproape doi ani tereștri.

Temperaturile de la suprafața marțiană variază de la minime de aproximativ -143 °C (-225 °F) (la calotele polare de iarnă) la maxime de până la 35 °C (95 °F) (în timpul verii ecuatoriale). Variația mare a temperaturilor se datorează în principal atmosferei subțiri, care nu poate stoca prea multă căldură solară. De asemenea, planeta se află la o distanță de 1,52 ori mai mare față de Soare decât Pământul, rezultând doar 43% din cantitatea de lumină solară.

Apă

Un raport din 2015 susține că dungile întunecate de pe suprafața marțiană au fost afectate de apă.

Apa lichidă nu poate exista pe suprafața planetei Marte din cauza presiunii atmosferice scăzute (nu există suficient aer pentru a o reține), cu excepția celor mai joase altitudini și pentru perioade scurte de timp. Cele două calote polare de gheață par a fi alcătuite în mare parte din apă înghețată. Cantitatea de gheață din calota polară sudică, dacă s-ar topi, ar fi suficientă pentru a acoperi întreaga suprafață a planetei la 11 metri adâncime. O manta de permafrost se întinde de la pol până la latitudini de aproximativ 60°.

Dovezile geologice adunate de misiunile fără echipaj uman sugerează că Marte a avut cândva multă apă lichidă la suprafața sa. În 2005, datele radar au dezvăluit prezența unor cantități mari de gheață de apă la poli și la latitudini medii. În martie 2007, roverul marțian Spirit a prelevat probe de compuși chimici care conțin molecule de apă. În iulie 2008, modulul de aterizare Phoenix a descoperit gheață de apă în solul marțian de mică adâncime. Formele de relief observate pe Marte sugerează cu tărie că la un moment dat a existat apă lichidă pe suprafața planetei. Suprafețe imense de sol au fost răzuite și erodate.

Calote polare

Marte are două calote polare permanente. În timpul iernii unui pol, acesta se află într-un întuneric continuu, răcind suprafața și provocând depunerea a 25-30% din atmosferă în plăci de gheață CO ₂(gheață uscată). Atunci când polii sunt din nou expuși la lumina soarelui, CO₂ înghețat se sublimează (se transformă în vapori), creând vânturi enorme care măturau polii cu viteze de până la 400 km/h. În fiecare anotimp, acest lucru deplasează cantități mari de praf și vapori de apă, dând naștere la înghețuri asemănătoare cu cele de pe Pământ, la nori mari de cirrus și la furtuni de praf. Norii de gheață de apă au fost fotografiați de roverul Opportunity în 2004.

Calota polară de la ambii poli este formată în principal din gheață de apă.

Atmosferă

Marte are o atmosferă foarte subțire, în care abia dacă există oxigen (în cea mai mare parte este dioxid de carbon). Deoarece există o atmosferă, oricât de subțire ar fi aceasta, cerul își schimbă culoarea atunci când soarele răsare și apune. Praful din atmosfera marțiană face ca apusurile de soare marțiene să fie oarecum albastre. Atmosfera marțiană este prea subțire pentru a proteja Marte de meteoriți, ceea ce reprezintă o parte din motivul pentru care Marte are atât de multe cratere.

Cratere de meteorit

După formarea planetelor, toate au fost supuse "bombardamentului intens târziu". Aproximativ 60% din suprafața planetei Marte prezintă urme de impacturi din acea perioadă. O mare parte din suprafața rămasă se află probabil peste imensele bazine de impact cauzate de aceste evenimente. Există dovezi ale existenței unui bazin de impact enorm în emisfera nordică a planetei Marte, care se întinde pe o suprafață de 10.600 km pe 8.500 km, adică de aproximativ patru ori mai mare decât cel mai mare bazin de impact cunoscut anterior. Acest lucru sugerează că Marte a fost lovită de un corp de mărimea lui Pluto în urmă cu aproximativ patru miliarde de ani. Se crede că acest eveniment ar fi cauza diferenței dintre emisferele marțiene. Acesta a creat bazinul neted Borealis, care acoperă 40% din planetă.

Unii meteoriți au lovit Marte cu o forță atât de mare, încât câteva bucăți de Marte au zburat în spațiu - chiar și pe Pământ! Pe Pământ se găsesc uneori roci care au substanțe chimice care sunt exact ca cele din rocile marțiene. De asemenea, aceste roci arată ca și cum ar fi căzut foarte repede prin atmosferă, așa că este rezonabil să credem că au venit de pe Marte.

Lovituri recente

Sonda spațială Insight a detectat undele seismice produse de cele mai mari impacturi de meteoriți văzute vreodată pe Marte.

Geografie

Pe Marte se află cel mai înalt munte cunoscut din sistemul solar, Olympus Mons. Olympus Mons are o înălțime de aproximativ 17 mile (sau 27 de kilometri). Aceasta este de peste trei ori mai mare decât înălțimea celui mai înalt munte de pe Pământ, Muntele Everest. De asemenea, aici se află Valles Marineris, al treilea cel mai mare sistem de rifturi (canion) din Sistemul Solar, cu o lungime de 4.000 km.

 

 
Fotografie microscopică realizată de Opportunity care arată o concrețiune de hematită gri, sugerând prezența în trecut a apei lichide  

Observarea lui Marte

Înregistrările noastre despre observarea și înregistrarea planetei Marte încep cu astronomii egipteni din mileniul II î.Hr.

Astronomii babilonieni au făcut observații detaliate ale locației lui Marte și au dezvoltat metode matematice pentru a prezice poziția viitoare a planetei. Filozofii și astronomii greci antici au dezvoltat un model al sistemului solar cu Pământul în centru ("geocentric"), în locul Soarelui. Ei au folosit acest model pentru a explica mișcările planetelor. Astronomii vedici și islamici au estimat dimensiunea planetei Marte și distanța acesteia față de Pământ. O muncă similară a fost realizată de astronomii chinezi.

În secolul al XVI-lea, Nicolae Copernic a propus un model al sistemului solar în care planetele urmează orbite circulare în jurul Soarelui. Acest model "heliocentric" a reprezentat începutul astronomiei moderne. Acesta a fost revizuit de Johannes Kepler, care a propus o orbită eliptică pentru Marte, care se potrivește mai bine cu datele din observațiile noastre.

Primele observații ale planetei Marte cu ajutorul unui telescop au fost făcute de Galileo Galilei în 1610. În decurs de un secol, astronomii au descoperit caracteristici distincte de albedo (modificări ale luminozității) pe planetă, inclusiv petecul întunecat și calotele polare de gheață. Ei au reușit să afle ziua (perioada de rotație) și înclinarea axială a planetei.

Telescoapele mai bune dezvoltate la începutul secolului al XIX-lea au permis cartografierea în detaliu a caracteristicilor permanente ale albedoului marțian. Prima hartă brută a planetei Marte a fost publicată în 1840, urmată de hărți mai bune începând cu 1877. Astronomii au crezut în mod eronat că au detectat semnul spectroscopic al apei în atmosfera marțiană, iar ideea vieții pe Marte a devenit populară în rândul publicului.

Norii galbeni de pe Marte au fost observați încă din anii 1870, fiind vorba de nisip sau praf purtat de vânt. În anii 1920, s-a măsurat intervalul de temperatură de la suprafața marțiană; acesta a variat între -85 și 7^o C. S-a constatat că atmosfera planetară era aridă, cu doar urme de oxigen și apă. În 1947, Gerard Kuiper a arătat că atmosfera marțiană subțire conținea o cantitate mare de dioxid de carbon; aproximativ dublul cantității găsite în atmosfera terestră. Prima denumire standard a caracteristicilor suprafeței planetei Marte a fost stabilită în 1960 de către Uniunea Astronomică Internațională.

Începând cu anii 1960, mai multe nave spațiale robotizate și rovere au fost trimise pentru a explora Marte de pe orbită și de la suprafață. Planeta a rămas sub observația instrumentelor terestre și spațiale într-o gamă largă de spectre electromagnetice (lumină vizibilă, infraroșu și altele). Descoperirea pe Pământ a unor meteoriți care provin de pe Marte a permis examinarea în laborator a condițiilor chimice de pe planetă.

"Canale" marțiene

În timpul opoziției din 1877, astronomul italian Giovanni Schiaparelli din Milano a folosit un telescop de 22 cm (8,7 inch) pentru a contribui la realizarea primei hărți detaliate a planetei Marte. Ceea ce a atras atenția oamenilor a fost faptul că hărțile aveau caracteristici pe care el le-a numit canali. Ulterior, s-a demonstrat că acestea erau o iluzie optică (nu erau reale). Aceste canali erau linii drepte lungi de pe suprafața lui Marte, cărora le-a dat numele unor râuri celebre de pe Pământ. Termenul său canali a fost tradus greșit în mod popular în limba engleză prin canale și s-a crezut că ar fi fost făcut de ființe inteligente.

Și alți astronomi au crezut că pot vedea canalele, în special astronomul american Percival Lowell, care a desenat hărți ale unei rețele artificiale de canale pe Marte.

Deși aceste rezultate au fost acceptate pe scară largă, ele au fost contestate. Astronomul grec Eugène M. Antoniadi și naturalistul englez Alfred Russel Wallace erau împotriva acestei idei; Wallace a fost extrem de deschis. Pe măsură ce au fost folosite telescoape mai mari și mai bune, au fost observate mai puține canale lungi și drepte. În timpul unei observații efectuate în 1909 de Flammarion cu un telescop de 84 cm (33 in), au fost observate modele neregulate, dar nu au fost văzute canale.

 

 
Un desen colorat al planetei Marte realizat în 1877 de astronomul francez Trouvelot  

Viața pe Marte

Deoarece Marte este una dintre cele mai apropiate planete din sistemul solar de Pământ, mulți s-au întrebat dacă există viață pe Marte. Astăzi știm că acest tip de viață, dacă există, ar fi un organism simplu de tip bacterie.

Meteoriți

NASA deține un catalog de 34 de meteoriți marțieni, adică meteoriți care provin inițial de pe Marte. Aceste bunuri sunt foarte valoroase, deoarece sunt singurele mostre fizice disponibile de pe Marte.

Studiile efectuate la Centrul Spațial Johnson al NASA arată că cel puțin trei dintre meteoriți conțin posibile dovezi ale vieții trecute pe Marte, sub forma unor structuri microscopice asemănătoare unor bacterii fosilizate (așa-numitele biomorfe). Deși dovezile științifice colectate sunt fiabile, iar rocile sunt descrise corect, nu este clar ce a făcut ca rocile să arate așa cum arată. Până în prezent, oamenii de știință încă încearcă să se pună de acord dacă este într-adevăr o dovadă a vieții simple pe Marte.

În ultimele câteva decenii, oamenii de știință au convenit că, atunci când folosesc meteoriți de pe alte planete găsiți pe Pământ (sau roci aduse pe Pământ), sunt necesare diverse lucruri pentru a fi siguri că există viață. Aceste lucruri includ:

1. A venit roca din momentul și locul potrivit pe planetă pentru ca viața să existe?
2. Conține proba dovezi de celule bacteriene (prezintă fosile de vreun fel, chiar dacă sunt foarte mici)?
3. Există vreo dovadă de biominerale? (minerale cauzate de obicei de ființe vii)
4. Există vreo dovadă a izotopilor tipici vieții?
5. Fac parte aceste caracteristici din meteorit și nu sunt contaminate de pe Pământ?

Pentru ca oamenii să fie de acord cu privire la viața trecută într-un eșantion geologic, majoritatea sau toate aceste lucruri trebuie să fie îndeplinite. Acest lucru nu s-a întâmplat încă, dar investigațiile sunt încă în curs de desfășurare. Reexaminările biomorfelor găsite în cei trei meteoriți marțieni sunt în curs de desfășurare.

Semnificația apei

Apa lichidă este necesară pentru viață și metabolism, așa că, dacă apa a fost prezentă pe Marte, șansele de apariție a vieții sunt mai mari. Orbiterii Viking au găsit dovezi ale unor posibile văi fluviale în multe zone, ale eroziunii și, în emisfera sudică, ale unor cursuri de apă ramificate. De atunci, roverele și orbitatoarele au cercetat și ele îndeaproape și, în cele din urmă, au dovedit că apa a existat la suprafață la un moment dat și se găsește încă sub formă de gheață în calotele polare și în subteran.

Astăzi

Până în prezent, oamenii de știință nu au găsit viață pe Marte, nici vie, nici dispărută. Mai multe sonde spațiale au mers pe Marte pentru a o studia. Unele au orbitat (au mers în jurul) planetei, iar altele au aterizat pe ea. Există fotografii ale suprafeței lui Marte care au fost trimise înapoi pe Pământ de către sonde. Unii oameni sunt interesați să trimită astronauți pe Marte. Ei ar putea face o căutare mai bună, dar trimiterea astronauților acolo ar fi dificilă și costisitoare. Astronauții ar sta mulți ani în spațiu și ar putea fi foarte periculos din cauza radiațiilor solare. Până în prezent, am trimis doar sonde fără echipaj uman.

Cea mai recentă sondă care a ajuns pe planetă este Mars Science Laboratory. Aceasta a aterizat pe Aeolis Palus, în craterul Gale de pe Marte, la 6 august 2012. Aceasta a adus cu ea un explorator mobil numit "Curiosity". Este cea mai avansată sondă spațială din toate timpurile. Curiosity a dezgropat solul marțian și l-a studiat în laboratorul său. A găsit molecule de sulf, clor și apă.

Cultura populară

Despre această idee au fost scrise câteva povești celebre. Scriitorii au folosit numele de "marțieni" pentru ființele inteligente de pe Marte. În 1898, H. G. Wells a scris Războiul lumilor, un roman celebru despre marțienii care atacă Pământul. În 1938, Orson Welles a difuzat o versiune radiofonică a acestei povești în Statele Unite, iar mulți oameni au crezut că se întâmplă cu adevărat și s-au temut foarte tare. Începând cu 1912, Edgar Rice Burroughs a scris mai multe romane despre aventuri pe Marte.

 
Marte de către Viking 1 în 1980