Mars i Ziemia mają ze sobą wiele wspólnego. Obie są planetami ziemskimi, obie znajdują się w strefie zamieszkiwanej przez Słońce, obie mają polarne czapy lodowe, podobnie nachylone osie i podobne zmiany temperatury. I według niektórych najnowszych danych naukowych uzyskanych przez łaziki i sondy atmosferyczne, obecnie wiadomo, że Mars kiedyś miał gęstą atmosferę i był pokryty ciepłą, płynącą wodą.
Ale jeśli chodzi o rzeczy takie jak długość roku i długość pór roku, Mars i Ziemia są zupełnie inne. W porównaniu z Ziemią rok na Marsie trwa prawie dwa razy dłużej - 686,98 dni ziemskich. Wynika to z faktu, że Mars jest znacznie dalej od Słońca, a jego okres orbitalny (czas potrzebny na orbitę wokół Słońca) jest znacznie dłuższy niż na Ziemi.
Okres orbitalny:
Średnia odległość Marsa (oś pół-główna) od Słońca wynosi 229 939 200 km (141 634 852,46 mi), co stanowi około półtora raza odległości między Ziemią a Słońcem (1,52 AU). W porównaniu z Ziemią, jej orbita jest również dość ekscentryczna (0,0934 vs. 0,0167), w zakresie od 206,7 mln km (128.443.425.435 mi; 1.3814 AU) w peryhelium do 249,2 mln km (154.855.701 mi; 1.666 AU) w aphelium. Na tej odległości i przy prędkości orbity 24,077 km / s, Mars pokonuje orbitę wokół Słońca przez 686,971 dni ziemskich, co odpowiada 1,88 lat ziemskich.
Ta ekscentryczność jest jedną z najbardziej wyraźnych w Układzie Słonecznym, a tylko Merkury ma większą (0,205). Jednak nie zawsze tak było. Około 1,35 miliona lat temu Mars miał mimośrodowość zaledwie 0,002, co czyni jego orbitę prawie kołową. Osiągnęła minimalną mimośrodowość 0,079 około 19 000 lat temu, a jej szczyt osiągnie około 0,105 za około 24 000 lat od teraz.
Ale przez ostatnie 35 000 lat orbita Marsa stała się nieco bardziej ekscentryczna z powodu grawitacji innych planet. Najbliższa odległość między Ziemią a Marsem będzie nadal nieznacznie zmniejszać się przez następne 25 000 lat. A za około 1 000 000 lat jego ekscentryczność znów będzie zbliżona do obecnej - z szacunkową ekscentrycznością 0,01.
Dni Ziemi kontra Marsjańskie „Sole”:
Podczas gdy rok na Marsie jest znacznie dłuższy niż rok na Ziemi, różnica między dniem na Ziemi a dniem marsjańskim (alias „Sol”) nie jest znacząca. Na początek Mars zajmuje 24 godziny 37 minut i 22 sekundy, aby wykonać pojedynczy obrót na swojej osi (czyli gwiezdny dzień), gdzie Ziemia zajmuje nieco mniej (23 godziny, 56 minut i 4,1 sekundy).
Z drugiej strony, zajmie 24 godziny, 39 minut i 35 sekund, zanim Słońce pojawi się w tym samym miejscu na niebie nad Marsem (inaczej dzień słoneczny), w porównaniu z 24 godzinnym dniem słonecznym, którego doświadczamy tutaj na Ziemi . Oznacza to, że w oparciu o długość dnia marsjańskiego rok marsjański osiąga 668,5991 Sols.
Wariacje sezonowe:
Mars ma również cykl sezonowy podobny do tego na Ziemi. Wynika to częściowo z faktu, że Mars ma również nachyloną oś, która jest nachylona 25,19 ° do swojej płaszczyzny orbity (w porównaniu z nachyleniem osi Ziemi wynoszącym około 23,44 °). Jest to również spowodowane ekscentrycznością orbity Marsa, co oznacza, że będzie on okresowo odbierał mniej promieniowania słonecznego o jednej porze roku niż o innej. Ta zmiana odległości powoduje znaczne zmiany temperatury.
Podczas gdy średnia temperatura planety wynosi -46 ° C (51 ° F), waha się ona od niskiej -143 ° C (-25,4 ° F) podczas zimy na biegunach do wysokiej 35 ° C (95 ° F) latem i południem na równiku. Działa to w przypadku zmiany średniej temperatury powierzchni, która jest dość podobna do Ziemi - różnica 178 ° C (320,4 ° F) w porównaniu do 145,9 ° C (262,5 ° F). Ta wysoka temperatura pozwala również płynąć (choć sporadycznie) ciekłej wodzie na powierzchnię Marsa.
Ponadto ekscentryczność Marsa oznacza, że podróżuje on wolniej na swojej orbicie, gdy znajduje się dalej od Słońca, i szybciej, gdy jest bliżej (jak stwierdzono w trzech prawach ruchu planetarnego Keplera). Aphelion Marsa zbiega się ze wiosną na jego półkuli północnej, co czyni go najdłuższym sezonem na świecie - trwającym około 7 miesięcy ziemskich. Lato jest drugim najdłuższym, trwającym sześć miesięcy, podczas gdy jesień i zima trwają odpowiednio 5,3 i nieco ponad 4 miesiące.
Na południu długość pór roku jest tylko nieznacznie różna. Mars jest blisko peryhelium, gdy jest lato na półkuli południowej i zima na północy, a blisko aphelium, gdy jest zima na półkuli południowej i lato na północy. W rezultacie pory na półkuli południowej są bardziej ekstremalne, a pory na północy są łagodniejsze. Letnie temperatury na południu mogą być nawet o 30 K (30 ° C; 54 ° F) cieplejsze niż równoważne letnie temperatury na północy.
Wzory pogodowe:
Te sezonowe odmiany pozwalają Marsowi doświadczyć ekstremalnych warunków pogodowych. Co najważniejsze, Mars ma największe burze piaskowe w Układzie Słonecznym. Mogą się one różnić od burzy na niewielkim obszarze do gigantycznych burz (o średnicy tysięcy km), które pokrywają całą planetę i przesłaniają powierzchnię. Występują zwykle, gdy Mars znajduje się najbliżej Słońca i wykazano, że zwiększają globalną temperaturę.
Pierwszą misją, która to zauważyła, był Mariner 9 orbiter, który był pierwszym statkiem kosmicznym, który okrążył Marsa w 1971 r., wysłał zdjęcia z powrotem na Ziemię świata pogrążonego we mgle. Cała planeta została pokryta przez burzę piaskową tak masywną, że tylko chmury Olympus Mons, gigantyczny wulkan marsjański o wysokości 24 km. Ta burza trwała cały miesiąc i była opóźniona Mariner 9Próby szczegółowego sfotografowania planety.
A potem 9 czerwca 2001 r. Kosmiczny Teleskop Hubble'a dostrzegł burzę piaskową w dorzeczu Hellas na Marsie. W lipcu burza ucichła, ale potem odrosła i stała się największą burzą od 25 lat. Burza była tak duża, że astronomowie amatorzy używający małych teleskopów mogli ją zobaczyć z Ziemi. A chmura podniosła temperaturę oziębłej marsjańskiej atmosfery o oszałamiające 30 ° Celsjusza.
Burze te występują zwykle, gdy Mars znajduje się najbliżej Słońca, i są wynikiem wzrostu temperatur i wywołania zmian w powietrzu i glebie. Gdy gleba wysycha, łatwiej jest ją wychwytywać przez prądy powietrza, które są spowodowane zmianami ciśnienia spowodowanymi wzrostem ciepła. Burze piaskowe powodują dalszy wzrost temperatury, co prowadzi do tego, że Mars doświadcza własnego efektu cieplarnianego.
Biorąc pod uwagę różnice w porach roku i długości dnia, można się zastanawiać, czy kiedykolwiek uda się opracować standardowy kalendarz marsjański. W rzeczywistości może, ale byłoby to trudne wyzwanie. Po pierwsze, marsjański kalendarz musiałby uwzględniać osobliwe cykle astronomiczne Marsa i nasze własne nie-astronomiczne cykle, takie jak 7-dniowy tydzień z nimi pracować.
Innym zagadnieniem przy projektowaniu kalendarza jest uwzględnienie ułamkowej liczby dni w roku. Rok na Ziemi wynosi 365.24219 dni, a zatem lata kalendarzowe zawierają odpowiednio 365 lub 366 dni. Tę formułę należałoby opracować, aby uwzględnić rok marsjański 668,5921 zolu. Wszystko to z pewnością stanie się problemem, gdy ludzie będą coraz bardziej zaangażowani w badanie (i być może kolonizację) Czerwonej Planety.
W Space Magazine napisaliśmy wiele interesujących artykułów o Marsie. Oto, jak długo jest rok na innych planetach ?, Która planeta ma najdłuższy dzień ?, Jak długo jest rok na Merkurym, Jak długo jest rok na Ziemi ?, Jak długo jest rok na Wenus ?, Jak długo jest rok Rok na Jowiszu ?, jak długi jest rok na Saturnie ?, jak długi jest rok na Uranie ?, jak długi jest rok na Neptunie ?, jak długi jest rok na Plutonie?
Aby uzyskać więcej informacji, odwiedź stronę NASA Solar System Exploration na Marsie.
Obsada Astronomy ma także kilka interesujących odcinków na ten temat. Podobnie jak odcinek 52: Mars i odcinek 91: Poszukiwanie wody na Marsie.
