Sistemul Solar – Marte

Oamenii din vechime au văzut în Marte un câmp de bătălie însângerat, culoarea roşie făcându-i să numească această planetă după zeul războiului. Această culoare este dată în realitate de oxidul de fier (rugina). Ca luminozitate, după Venus şi Jupiter este cea mai vizibilă.

Din acest motiv este şi cunoscută din timpuri preistorice.

ORBITA

Marte este a patra planetă de la Soare, aflându-se la o distanţă de 227,94 mil. km de acesta (1,52 UA). Datorită acestei depărtări, anul marţian durează cât 2 ani tereştri. Raza planetei este doar jumătate din cea a Pământului, şi are, comparativ, doar o zecime din masa acestuia, fiind şi mai puțin densă. De aceea gravitaţia la suprafaţa planetei Marte este doar o treime din cea de pe Terra; deşi Marte este mult mai mare şi mai masiv decât Mercur, gravitaţia la suprafaţa celei mai apropiate planete de Soare este ceva mai ridicată, datorită densităţii foarte mari.

Excentricitatea orbitei este destul de ridicată, 9%, doar Mercur, dintre planete, având una mai mare. Acest lucru duce la variaţii de temperatură de 30 C între afeliu şi periheliu, ceea ce are impact direct asupra climei planetei.

Înclinaţia axei faţă de ecliptică este similară cu cea a Pământului, ceea ce face ca pe Marte anotimpurile să fie foarte asemănătoare, în schimb de două ori mai lungi. Temperatura variază între -87 şi -5 grade C.

STRUCTURA

Modelele curente arată că interiorul planetei prezintă un nucleu cu o rază de aproximativ 1.480 km, format în cea mai mare parte din fier, plus 15-17% sulf. Nucleul este parţial fluid. De jur împrejur există o manta din silicaţi. Crusta are o grosime medie de 50 km.

SUPRAFAŢA

Suprafaţa planetei este în principal compusă din bazalt, cu rare zone bogate în silicaţi, şi acoperită de oxid de fier (rugină) fin precum pudra de talc. Ca şi în cazul celorlalte planete telurice, suprafaţa a fost modificată de vulcanism, impacturi cu alte corpuri, mişcări ale crustei şi eroziune atmosferică.

Marte nu are câmp magnetic, însă există zone de crusta magnetizate în trecut, asemănătoare benzilor prezente pe fundul oceanului terestru. Astfel, s-ar putea ca Marte în trecut să fi avut plăci tectonice.

RELIEFUL

Marte este o planetă a extremelor în ceea ce priveşte relieful. Ea deţine recordul la cel mai înalt munte din Sistemul Solar, Olympus Mons, stins în prezent, care are peste 25 km înălţime şi 500 km circumferinţă; un lanţ uriaş de vulcani, lung de 4.000 km şi înalt de 10 km, în regiunea de nord, atât de mari încât deformează conturul planetei; un sistem de canioane, Valles Marineris, cu o adâncime de 2-7 km şi o întindere pe o cincime din circumferinţa planetei (în comparaţie, Marele Canion are doar 446 km lungime şi o adâncime de 2 km); Hellas Planitia, un crater de impact în emisfera sudică, cu diametrul de 2.000 km şi o adâncime de 6 km. De asemenea, pe Marte există un al doilea canion ce depăşeşte marele nostru canion – Maadim Vallis (numele ebraic al lui Marte) are 700 km lungime, iar în trecut este posibil să fi fost străbătut de apă lichidă.

Emisfera sudică este predominant acoperită de cratere foarte vechi, în timp ce cea nordică prezintă zone mult mai recent formate. Între aceste zone există chiar o graniţă de câţiva km grosime.

Marte are două calote polare, cea nordică localizată în Planum Boreum, iar cea sudică în Planum Australe. Acestea sunt compuse din gheaţă carbonică şi apă îngheţată, în amestec cu praf. În perioada verii, calotele polare se retrag, gheaţa carbonică sublimând, rămânând doar straturile de gheaţă normală. Schimbările sezoniere în extinderea sau retragerea calotelor polare modifică presiunea atmosferică globală cu până la 25%. Calota polară nordică are un diametru de 1.000 km şi o grosime medie de 2 km, iar cea sudică, de 350 km şi grosimea de 3 km.

APA

Pe Marte există dovezi geologice clare ale prezenţei în trecut a apei lichide, dar în prezent aceasta nu poate exista decât în condiţii trecătoare, metastabile. Determinarea vârstei craterelor de pe Marte indică faptul că eroziunea a încetat cu 3,5 miliarde de ani în urmă.

În prezent, temperatura medie scăzută de pe Marte şi presiunea foarte mică nu permit existenţa apei lichide la suprafaţă. Însă se crede ca în trecut lucrurile au stat diferit, iar planeta a avut cantităţi importante de apă lichidă, ce a lăsat în urmă mărturii.

În 2002, Mars Odyssey a detectat cantităţi mari de gheaţă la doar un metru sub suprafaţă, cantitate ce ar umple de două ori lacul Michigan. Diverse analize ale unor formaţiuni şi minerale aflate pe Marte, ce se formează numai în prezenţa apei lichide, sugerează şi ele un trecut umed.

ATMOSFERA

Cu eoni în urmă, Marte era mult mai asemănător Pământului. Dar, în timp ce dioxidul de carbon de pe Terra a fost prins în roci, formând carbonaţii, Marte nu a putut recicla acest gaz, datorită lipsei activităţii tectonice. Dioxidul de carbon nefiind eliminat în atmosferă, efectul de seră nu s-a produs, temperatura rămânând foarte scăzută.

O cantitate considerabilă de substanţe volatile s-a pierdut în spaţiu de-a lungul istoriei planetei. Cea mai mare pierdere a avut loc în aceeaşi perioadă în care s-a observat că s-a schimbat întreaga climă.

Atmosfera planetei Marte este subţire, compusă în principal din dioxid de carbon (95,72%), apoi azot (2,7%), argon (1,6%), şi urme de oxigen (0,13%), monoxid de carbon (0,07%) şi apă (0,03%). Presiunea medie la sol este de 7 milibari, mai puţin de a suta parte din atmosfera la nivelul mării pe Terra. Comparativ, pe planeta noastră această presiune se întâlneşte la o altitudine de 35 km. Însă, deşi pare a fi neglijabilă, în realitate este suficientă pentru a produce furtuni de praf care ocazional cuprind întreaga planetă.

Această atmosferă rarefiată produce şi ea un efect de seră, ce ridică temperatura cu 5 K, mult mai puţin decât pe Pământ sau pe Venus.
A fost detectat metan în atmosfera marţiană. Metanul este un gaz instabil, ce se descompune rapid sub acţiunea radiaţiei ultraviolete, nerezistând în atmosferă mai mult de câteva sute de ani. Acest lucru înseamnă că este regenerat. S-a vehiculat ideea ca ar exista microorganisme ca metanogeni. Activitatea vulcanică sau impactul cu o cometă ar fi alte cauze care să ducă la generare de metan, însă aceste evenimente sunt improbabile în trecutul apropiat. S-a descoperit în cele din urmă că o reacţie nonbiologică, implicând apa, dioxidul de carbon şi olivina, un mineral prezent din abundenţă pe Marte, ar produce de asemenea metan.

CÂMPUL MAGNETIC

Câmpul magnetic al planetei roşii există, deşi nu la nivel global. Intensitatea sa este foarte scăzută, probabil ceea ce a rămas de la câmpul magnetic global existent când planeta era tânără.

VIAŢĂ PE MARTE?

La sfârşitul secolului 19, Giovanni Schiaparelli a realizat o hartă a ceea ce a crezut că sunt canale pe suprafaţa planetei Marte, construite de o civilizaţie pentru a aduce apa dinspre calotele polare spre câmpiile cultivate. Acestea s-au dovedit doar efecte optice, datorate puterii slabe a telescoapelor de atunci, deoarece aceste canale nu coincid cu nicio formaţiune geologică.

S-a observat de asemenea că durata zilei pe Marte este aproximativ egală cu cea terestră, iar axa de rotaţie are aceeaşi înclinaţie, deci există anotimpuri. În timpul primăverii se putea vedea cum suprafaţa se închide la culoare, astfel s-a lansat ipoteza că zăpada se topeşte şi lasă loc vegetaţiei să crească. Astăzi se ştie că acest lucru se întâmplă datorită furtunilor de nisip.

Unele indicii sugerează că planeta a fost în vremuri îndepărtate mult mai primitoare decât este astăzi. Însă se pune întrebarea dacă viaţa a apărut şi a avut timp să se dezvolte aici. Au fost găsiţi compuşi organici în meteoriţi proveniţi de pe planeta roşie, iar unii oameni de ştiinţă au tras concluzia că aceştia nu pot proveni decât de la forme de viaţă primitive, însă s-a concluzionat că de asemenea activitatea vulcanică sau geologică poate elibera aceste tipuri de compuşi. De asemenea se fac speculaţii cum că viaţa ar putea exista şi în prezent ascunsă sub sol, unde există apă şi radiaţiile dăunătoare nu ajung. Însă acest lucru îl vom afla cu certitudine doar când vom explora detaliat planeta.

În principiu, Marte este planeta cea mai promiţătoare din punct de vedere al posibilităţilor de populare. Însă are şi dezavantaje: se află destul de departe de Soare, iar apa îngheaţă; câmpul magnetic este slab, iar radiaţia cosmică atinge nestingherită solul; atmosfera este foarte subţire, astfel că transferul de căldură şi protecţia termică sunt insuficiente, iar presiunea e mult prea mică pentru a păstra apă lichidă, chiar şi la temperaturi peste 0 grade C; activitatea geologică s-a oprit, ceea ce înseamnă că elementele nu mai pot circula din exterior în interior şi invers.

SATELIŢI

Marte are doi sateliţi mici, Phobos şi Deimos. Cel mai probabil este că aceştia sunt asteroizi capturaţi de gravitaţia planetei. De la suprafaţa planetei, mişcarea acestora pe cer diferă considerabil de cea a satelitului nostru natural. Phobos răsare la vest, apune la est după doar 4 ore şi un sfert, şi răsare din nou după doar 11 ore, în vreme ce Deimos răsare din est, însă foarte încet, luându-i 2,7 zile să străbată tot cerul.

Ca şi Luna, sateliţii lui Marte prezintă mereu aceeaşi faţă spre planetă.

Pentru că orbita lui Phobos se află sub altitudinea normală, în 30-80 mil. ani acesta se va prăbuşi pe Marte sau se va rupe în bucăţi transformându-se într-un inel. Este cea mai apropiată orbită de planeta mamă comparativ cu orice alt satelit din Sistemul Solar, mai puţin de 6.000 km de suprafaţă. Fiind atât de aproape de planetă, nu poate fi văzut la latitudini mai mari de 70 grade.

Având o formă neregulată, gravitaţia pe Phobos prezintă diferenţe de până la 210%. Forţele mareice pe care le are planeta asupra lui mai mult decât dublează aceste diferenţe, ajungând până la 450%. Phobos are o gravitaţie de o mie de ori mai mică decât cea de pe Terra.

Văzut de pe Phobos, Marte arată de 6.400 mai mare şi de 2.500 mai luminos decât Luna plină pe cerul nopţii, acoperind o pătrime din întreaga emisferă cerească. Văzut de la nivelul ecuatorului lui Marte, Phobos apare cât o treime din satelitul nostru.

Phobos se prezintă foarte neregulat. Dimensiunile sale sunt de 27 x 21 x 18 km. Suprafaţa sa este acoperită de impacturi cu alte corpuri. Cel mai mare crater este cel numit Stickney, atât de mare raportat la satelit încât probabil aproape l-a dezintegrat.

Deimos este de asemenea neregulat, cu dimensiunile 15 x 12 x 10 km. Roca este carbonică, asemeni meteoriţilor de acest tip. Prezintă cratere, însă mai puţine decât Phobos, craterele sale fiind acoperite parţial cu regolit.

Văzut de pe Deimos, Marte este de 1.000 ori mai mare decât Luna plină. Văzut de pe Marte, apare ca o stea pentru ochiul liber.