Mars (reikistjarna)

Mars er fjórða reikistjarnan frá sólu talið og sú ysta af innri reikistjörnunum. Mars er nefndur eftir rómverska stríðsguðinum, sökum hins rauða litar sem prýðir yfirborðið, en stafar af járnríku bergi og ryki sem hefur oxast („ryðgað“). Vegna hins rauða litar er hún einnig oft kölluð „Rauða plánetan“. Yfirborð Mars einkennist af miklum gljúfrum og stórum eldfjöllum. Í kínverskri, japanskri, kóreskri og víetnamskri menningu er hún kölluð Eldstjarnan, byggt á frumefnunum fimm.

Mars

Tölvugerð mynd af Mars sem sett er saman úr myndefni frá Mars Global Surveyor frá árunum 1999 til 2004. Á myndinni sést hvít ísþekjan á norðurheimskautinu en önnur ljós svæði á myndinni stafa af hrímmóðu í kringum hæstu fjöll Mars, þar á meðal Olympus Mons. Dekkri svæðin hægra megin á myndinni eru svæði með þynnra eða engu jarðvegslagi.
Einkenni sporbaugs [1]
Viðmiðunartími J2000
Sólnánd	206.669.000 km 1,381497 AU
Sólfirrð	249.209.300 km 1,665861 AU
Hálfur langás	227.939.100 km 1,523679 AU
Miðskekkja	0,093 315
Umferðartími	686,971 s 1,8808 ár 668,5991 sólir
Sólbundinn umferðartími	779,96 s 2,135 ár
Meðal sporbrautarhraði	24,077 km/s
Meðalbrautarhorn	19,3564°
Brautarhalli	1,850° miðað við sólbaug 5,65° miðað við miðbaug sólar 1,67° miðað við fastasléttu[2]
Rishnútslengd	49,562°
Stöðuhorn nándar	286,537°
Tungl	2
Eðliseinkenni
Miðbaugsgeisli	3.396,2 ± 0,1 km [3] 0,533 jörð
Heimskautageisli	3.376,2 ± 0,1 km [3] 0,531 jörð
Pólfletja	0,00589 ± 0,00015
Flatarmál yfirborðs	144.798.500 km2 0,284 jörð
Rúmmál	1,6318 1011 km3[4] 0,151 jörð
Massi	6,4185 1023 kg[4] 0,107 jörð
Þéttleiki	3,9335 ± 0,0004[4] g/cm³
Þyngdarafl við miðbaug	3,711 m/s²[4] 0,376 g
Lausnarhraði	5,027 km/s
Snúningshraði við miðbaug	868,22 km/k
Möndulhalli	25,19°
Stjörnulengd norðurpóls	317,68143°
Stjörnubreidd norðurpóls	52,88650°
Endurskinshlutfall	0,170 [5]
Yfirborðshiti lægsti meðal hæsti Kelvin 130 K 210 K[6] 308 K Celsius −143 °C[7] -63 °C 35 °C[8]
Sýndarbirta	+1,6 to −3,0[9]
Sýndarþvermál	3,5–25,1"[6]
Lofthjúpur[6][10]
Loftþrýstingur við yfirborð	0,636 (0,4–0,87) kPa
Samsetning	95,32% koltvísýringur 2,7% nitur 1,6% argon 0,13% súrefni 0,08% kolsýringur 0,21‰ vatnsgufa 0,1‰ nituroxíð

Sjá aðgreiningarsíðuna fyrir yfirlit yfir aðrar merkingar „Mars“

Tvö tungl, Fóbos og Deimos eru á sporbraut um hana, en þau eru bæði smágerð og hafa einkennilega lögun, Fóbos er stærri en Deimos, en sporbaugur hans er mun styttri – þau eru líklega loftsteinar sem þyngdarafl Mars fangaði.

Eiginleikar

Mars er um það bil helmingi minni en Jörðin að þvermáli, og yfirborðsflatarmál hans aðeins minna en heildarflatarmál alls þurrlendis á Jörðinni. Mars er ekki eins þéttur í sér og Jörðin, hann hefur um 15% rúmmáls hennar og 11% massans. Þótt Mars sé bæði stærri og massameiri en Merkúr er Merkúr eðlisþyngri. Þetta þýðir að þyngdarafl plánetnanna tveggja er næstum það sama við yfirborð þeirra—þyngdarafl Mars er um 1% sterkara. Hematít gefur yfirborði Mars sinn einkennandi rauða lit. Útlit hans er þó breytilegt og getur verið appelsínugult, brúnt eða grænt á litinn, allt eftir þeim efnum sem er að finna á yfirborðinu.

Innri uppbygging

Mars er, eins og Jörðin, marglaga að uppbyggingu. Innst er þéttur málmkjarni og utan um hann lög úr léttari efnum. Eftir nýjustu rannsóknir er gert ráð fyrir að radíus kjarnans sé 1.795 ± 65 km og að hann sé aðallega úr járni og nikkeli, auk um 16–17% brennisteins (saman mynda þessi efni járnsúlfíð). Kjarninn er talinn vera tvisvar sinnum ríkari af léttari efnum en kjarni Jarðarinnar. Möttull úr sílíkati, sem myndaði megnið af fleka- og eldfjallafyrirbærunum sem er að finna á yfirborði Mars í dag, umlykur kjarnann . Það lítur út fyrir að möttullinn sé nú orðinn óvirkur. Fyrir utan kísil og súrefni eru algengustu efnin í skorpu Mars járn, magnesín, ál, kalk og kalín. Meðaltalsþykkt skorpunnar er um 50 km, en hámarksþykktin 125 km. Meðaltalsþykkt skorpu Jarðarinnar er aðeins 40 km, sem er hlutfallslega einungis um þriðjungur þykktar skorpu Mars, miðað við stærð plánetnanna.

Jarðfræðilegir eiginleikar yfirborðsins

Mars er svokölluð bergpláneta sem er úr steinefnum sem innihalda kísil, súrefni, málma og önnur efni sem berg er venjulega úr. Yfirborð Mars er aðallega úr þóleiítbasalti, en á sumum svæðum er bergið kísilríkara en dæmigert basalt og gæti verið svipuð andesítbergi sem finnst á Jörðinni, eða kísilgleri. Á svæðum þar sem endurskin er minna er meira magn af plagíóklasi en á norðanverðum endurskinslitlum svæðum er meira magn af plötusílíkötum og kísilríku gleri. Á hálendinu í suðri hafa kalkrík pýroxen fundist í greinanlegu magni. Staðir með háu hematít- og ólivínhlutfalli hafa líka fundist. Meginhluti yfirborðsins er þakinn fíngerðum járnoxíðkornum.

Þótt engin merki hafi fundist um virkt hnattrænt segulsvið hafa athuganir leitt í ljós að hlutar yfirborðs plánetunnar hafi verið segulmagnaðir, og að skautun segulsviðs hafi umsnúist nokkrum sinnum í fortíðinni. Skautunarrendur sem staðfesta þetta má finna í segulnæmum efnum, alveg eins og í lögum á hafsbotni sums staðar á Jörðinni. Í einni kenningu er því haldið fram að þessar rendur sýni að flekavirkni hafi verið á Mars fyrir fjórum milljörðum ára, áður en rafallinn í kjarna og möttli plánetunnar dvínaði og segulsviðið dofnaði.

Í myndun sófkerfisins varð Mars til úr frumplánetudiski sem var á sporbraut um sólina vegna tilviljanakennds samrunaferlis. Mars hefur marga sérkennandi efnafræðilega eiginleika sem stafa af stöðu hans í sólkerfinu. Efni með hlutfallslega lágt suðumark, svo sem klór, fosfór og brennisteinn eru algengari á Mars en á Jörðinni. Sennilegt er að orkumiklir sólvindar ungu sólarinnar hafi á sínum tíma ýtt þessum efnum utar í sólkerfið.

Eftir myndun plánetnanna urðu þær allar fyrir mörgum árekstrum á svokallaða „Árekstratímabilinu mikla“ (e. Late Heavy Bombardment). Merki um árekstra frá þessu tímabil er að finna á um 60% yfirborðs Mars og sennilegt er að undir því sem þá er eftir af yfirborðinu liggi stórar dældir sem hafi myndast vegna þessara árekstra. Finna má merki um stóra árekstrardæld á norðurhveli Mars, rúmlega 10.600 km langa og 8.500 km breiða, sem er þá fjórum sinnum stærri en Suðurskauts–Aitkendældin á tunglinu, stærsta árekstrardæld sem hingað til hefur fundist. Kenningin um tilurð hennar bendir til þess að hlutur á stærð við Plútó hafi rekist á Mars fyrir fjórum milljörðum ára og myndað þessa sléttu Borealis-dæld, sem nær yfir 40% plánetunnar.

Jarðfræðilegri sögu Mars má skipta í mörg tímabil, en þrjú eftirfarandi tímabil eru þau helstu:

• Nóakskeiðið
• Hesperskeiðið
• Amazonisskeiðið

Vatnafræði

Kenningar eru um að vatn sé að finna á Mars en það er a.m.k. ekki í fljótandi formi - vegna lágs loftþrýstings er suðumark vatns 0° á Selsíus svo að það myndi gufa upp um leið og það kæmi upp á yfirborðið. Fram hafa komið kenningar um að hugsanlega sé ís að finna undir yfirborðinu. Rannsóknir gefa til kynna að meðaltalshlutfall vatns í andrúmsloftinu á Mars sé um 0,03%.

Andrúmsloft

Það er rúmlega fimm sinnum meira af koltvísýringi í andrúmsloftinu á Mars en á Jörðinni. Yfir 95% lofthjúpsins á Mars er koltvísýringur á móti aðeins um 0,035% af koltvísýringi í andrúmsloftinu á jörðinni. Koltvísýringur er byggingarefni plantna, sem þær breyta í súrefni og kolvetni. Því mætti með ljóstillífun plantna vinna súrefni sem fólk gæti andað að sér auk þess sem hún gæti búið til mat sem það borðaði og eldsneyti á vélar sem það notaði.

Tungl

Sjá aðalgrein um tungl Mars.

Um Mars ganga tvö tungl, Fóbos og Deimos, sem eru bæði lítil^[11] og óreglulega löguð^[12] og alls ekki ósvipuð þeim aragrúa smástirna sem er að finna á milli Mars og Júpíters.^[13] Eins og tungl Jarðarinnar snúa tungl Mars ávallt sömu hlið að plánetu sinni.^[14][11] Mikið af þeim upplýsingum sem til eru um tunglin hafa fengist úr geimferðum Mariner og Viking í umsjá Geimferðastofnunar Bandaríkjanna og úr Fóbos-geimferðaáætlun Geimferðastofnunar Sovétríkjanna.^[13]

Einkennandi er að tunglin tvö snúast hvort í sína áttina um Mars, Deimos frá austri til vesturs en Fóbos frá austri og sest í vestri.^[11]

Eldvirkni

Eldfjöll á Mars eru stærri en þau sem finnast á jörðinni vegna þess að ekkert landrek er á Mars og þess vegna verða ekki til ný eldfjöll, heldur stækka þau sem fyrir eru. Olympus Mons er stærsta eldfjallið sem menn vita um, en það nær yfir landsvæði á stærð við Ísland og er um 27 km á hæð. Mesti hæðarmunur á Jörðu, á Everestfjalli og dýpstu úthafsgjám, er til samanburðar tæpir 20 kílómetrar.

Tilvísanir

1. Donald K. Yeomans: „HORIZONS Web-Interface for Mars (Major Body=499)“. JPL Horizons On-Line Ephemeris System, 13. júlí 2006.
2. „The MeanPlane (Invariable plane) of the Solar System passing through the barycenter“. 3. apríl 2009.
3. P. Kenneth Seidelmann, B. A. Archinal, M. F. A’hearn, A. Conrad, G. J. Consolmagno, D. Hestroffer, J. L. Hilton, G. A. Krasinsky, G. Neumann, J. Oberst, P. Stooke, E. F. Tedesco, D. J. Tholen, P. C. Thomas, I. P. Williams. „Report of the IAU/IAG Working Group on cartographic coordinates and rotational elements“. Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy. 98 (3), bls. 155-180, júlí 2007.
4. Katharina Lodders, Bruce Fegley. The planetary scientist's companion. Oxford University Press US, 1998, bls. 190. ISBN 0-19-511694-1.
5. Mallama, A. (2007). „The magnitude and albedo of Mars“. Icarus. 192 (2): 404–416. Bibcode:2007Icar..192..404M. doi:10.1016/j.icarus.2007.07.011. ISSN 0019-1035.
6. David R. Williams: „Mars Fact Sheet“. National Space Science Data Center [á vefnum]. NASA, 1. september 2004.
7. „What is the typical temperature on Mars?“. Astronomycafe.net [á vefnum]. [skoðað 14-08-2012].
8. „Mars Exploration Rover Mission: Spotlight“. Marsrover.nasa.gov [á vefnum]. NASA. [skoðað 14-08-2012].
9. Mallama, A.. „Planetary magnitudes“. Sky and Telescope. 121(1), bls. 51–56, 2011.
10. Nadine G. Barlow. Mars: an introduction to its interior, surface and atmosphere. Bindi 8. Cambridge University Press, 2008, bls. 21, ritröð: Cambridge planetary science. ISBN 0-521-85226-9.
11. „Upplýsingar um Mars á stjörnufræðivefnum“. Afrit af upprunalegu geymt þann 22. júlí 2011. Sótt 24. maí 2011.
12. THE MOONS OF MARS: PHOBOS AND DEIMOS eftir Kathy Miles á ensku
13. Geological History:Moons of Mars eftir Scott Ellis á ensku
14. „Hvað heita tungl Mars?“. Vísindavefurinn.

Tenglar

• Mars á Stjörnufræðivefnum
• „Hvað er langt til Mars?“. Vísindavefurinn.
• „Úr hverju er Mars?“. Vísindavefurinn.
• „Hvernig er lofthjúpur Mars? Er veður þar?“. Vísindavefurinn.
• „Er eða hefur verið líf á reikistjörnunni Mars?“. Vísindavefurinn.
• „Getum við lifað á Mars?“. Vísindavefurinn.
• „Hvernig er yfirborð Mars og hver er meðalhitinn þar?“. Vísindavefurinn.
• „Hvað er stærsti gígurinn á Mars stór?“. Vísindavefurinn.
• „Hvað heita tungl Mars?“. Vísindavefurinn.