wraz z rewolucją naukową astronomowie zdali sobie sprawę z faktu, że Ziemia i inne planety okrążają Słońce. A dzięki Kopernikowi, Galileuszowi, Keplerowi i Newtonowi badania ich orbit zostały dopracowane do punktu matematycznej precyzji. Wraz z kolejnymi odkryciami Urana, Neptuna, Plutona i obiektów pasa Kuipera, zrozumieliśmy, jak zróżnicowane są orbity planet słonecznych.
rozważmy Marsa, drugiego najbliższego sąsiada ziemi i planetę, która jest często określana jako „bliźniak Ziemi”., Chociaż ma wiele wspólnego z ziemią, jednym z obszarów, w których różnią się one znacznie pod względem Orbit. Poza tym, że Mars znajduje się dalej od Słońca, ma również znacznie bardziej eliptyczną orbitę, co skutkuje dość interesującymi wahaniami temperatury i pogody.
Peryhelium i aphelium:
Mars okrąża Słońce w średniej odległości 228 milionów km (141,67 milionów mil), czyli 1,524 jednostek astronomicznych (ponad półtora raza odległości między Ziemią a Słońcem)., Mars ma jednak również drugą najbardziej ekscentryczną orbitę ze wszystkich planet Układu Słonecznego (0,0934), co czyni go odległym o sekundę od Merkurego (0,20563).
oznacza to, że odległość Marsa od Słońca waha się między Peryhelium (jego najbliższym punktem) a aphelionem (jego najdalszym punktem). W skrócie, odległość między Marsem a Słońcem waha się w ciągu roku marsjańskiego od 206 700 000 km (128,437 mln mil) w peryhelium i 249 200 000 km (154,8457 mln mil) w aphelionie – czyli 1,38 AU i 1,666 AU.,
mówiąc o marsjańskim roku, ze średnią prędkością orbitalną 24 km/s, Mars zajmuje równowartość 687 ziemskich dni, aby ukończyć pojedynczą orbitę wokół Słońca. Oznacza to, że rok na Marsie odpowiada 1,88 roku ziemskiemu. Dostosowane do marsjańskich dni (aka. sols) – który trwa 24 godziny, 39 minut i 35 sekund – który wychodzi na rok jest 668.5991 sols długo (nadal prawie dwa razy dłużej).
Około 19 000 lat temu osiągnęła minimum 0,079 i ponownie osiągnie szczyt przy ekscentryczności 0.,105 (z odległością od Peryhelium 1,3621 AU) w ciągu około 24 000 lat. Ponadto Orbita była prawie kołowa około 1,35 miliona lat temu i będzie ponownie za milion lat.
nachylenie osiowe:
podobnie jak Ziemia, Mars ma również znacznie nachyloną oś. W rzeczywistości, z nachyleniem 25,19° do płaszczyzny orbity, jest bardzo blisko nachylenia własnego Ziemi 23,439°. Oznacza to, że podobnie jak Ziemia, Mars doświadcza sezonowych wahań temperatury., Przeciętnie temperatura powierzchni Marsa jest znacznie chłodniejsza niż to, czego doświadczamy tutaj na Ziemi, ale zmienność jest w dużej mierze taka sama.
według wszystkich, średnia temperatura powierzchni Marsa wynosi -46 °C (-51 °f). W okresie zimowym na biegunie występuje niska temperatura -143 °C (-225,4 °F) oraz wysoka temperatura-35 °C (95 °F), która występuje latem i w południe na równiku., Oznacza to, że w pewnych porach roku Mars jest w rzeczywistości cieplejszy niż niektóre części Ziemi.
zmiany orbity i sezonowe:
zmiany temperatury Marsa i jego sezonowe zmiany są również związane ze zmianami orbity planety. W istocie, ekscentryczna orbita Marsa oznacza, że porusza się on wolniej wokół Słońca, gdy jest dalej od niego, i szybciej, gdy jest bliżej (zgodnie z trzema prawami ruchu planet Keplera).,
Aphelion Marsa zbiega się z wiosną na półkuli północnej, co czyni go najdłuższym sezonem na planecie – trwającym około 7 ziemskich miesięcy. 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 nieco inna.
Mars znajduje się w pobliżu peryhelium, gdy jest lato na półkuli południowej i zima na północy, oraz w pobliżu aphelionu, gdy jest zima na półkuli południowej i lato na północy., W rezultacie pory roku na półkuli południowej są bardziej ekstremalne, a Pory roku na północy są łagodniejsze. Temperatury letnie na południu mogą być nawet do 30 °C (54 °F) cieplejsze niż analogiczne temperatury letnie na północy.
pada również śnieg na Marsie. W 2008 roku lądownik NASA Phoenix znalazł lód wodny w regionach polarnych planety., Było to oczekiwane odkrycie, ale naukowcy nie byli przygotowani do obserwacji śniegu spadającego z chmur. Śnieg, w połączeniu z eksperymentami z chemii gleby, skłonił naukowców do przekonania, że lądowisko miało w przeszłości bardziej wilgotny i cieplejszy klimat.
a następnie w 2012 roku, dane uzyskane przez Mars Reconnaissance Orbiter ujawniły, że opady śniegu dwutlenku węgla występują w południowym regionie polarnym Marsa. Od dziesięcioleci naukowcy wiedzą, że dwutlenek węgla jest stałym elementem cyklu sezonowego Marsa i występuje w południowych czapach polarnych., Ale to był pierwszy raz, kiedy takie zjawisko zostało wykryte i pozostaje jedynym znanym przykładem śniegu z dwutlenku węgla spadającego gdziekolwiek w naszym Układzie Słonecznym.
ponadto ostatnie badania przeprowadzone przez Mars Reconnaissance Orbiter, Mars Science Laboratory, Mars Orbiter Mission (MOM), Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN) oraz łaziki Opportunity i Curiosity ujawniły kilka zaskakujących rzeczy o głębokiej przeszłości Marsa.
na początek próbki gleby i obserwacje orbitalne wykazały jednoznacznie, że około 3.,7 miliardów lat temu planeta miała więcej wody na swojej powierzchni niż obecnie w Oceanie Atlantyckim. Podobnie, badania atmosferyczne prowadzone na powierzchni i z kosmosu dowiodły, że Mars również miał w tym czasie żywotną atmosferę, która była powoli usuwana przez wiatr słoneczny.
wzorce pogodowe:
te sezonowe zmiany pozwalają Marsowi doświadczyć ekstremalnych warunków pogodowych. Przede wszystkim na Marsie występują największe burze pyłowe w Układzie Słonecznym. Mogą się one różnić od burzy na małym obszarze do gigantycznych burz (o średnicy tysięcy km), które pokrywają całą planetę i zaciemniają powierzchnię z widoku. Występują one zwykle, gdy Mars znajduje się najbliżej Słońca i wykazano, że zwiększają globalną temperaturę.,
pierwszą misją, która zauważyła, był Mariner 9 orbiter, który był pierwszym statkiem kosmicznym na orbicie Marsa w 1971 roku, wysłał zdjęcia z powrotem na Ziemię świata pochłoniętego mgłą. Cała planeta była pokryta burzą pyłową tak masywną, że tylko Olympus Mons, olbrzymi marsjański wulkan, który mierzy 24 km wysokości, można było zobaczyć nad chmurami. Burza trwała cały miesiąc i opóźniła próby szczegółowego sfotografowania planety przez Marinera 9.
a następnie 9 czerwca 2001 roku Kosmiczny Teleskop Hubble ' a zauważył burzę pyłową w basenie Hellas na Marsie., W lipcu burza ucichła, ale potem ponownie wzrosła, aby stać się największym sztormem od 25 lat. Burza była tak duża, że astronomowie amatorzy korzystający z małych teleskopów byli w stanie zobaczyć ją z ziemi. A chmura podniosła temperaturę zimnej atmosfery marsjańskiej o oszałamiające 30 ° Celsjusza.
te burze występują zwykle, gdy Mars jest najbliżej Słońca, i są wynikiem wzrostu temperatury i wywołania zmian w powietrzu i glebie. W miarę wysychania gleba staje się łatwiejsza do wychwycenia przez prądy powietrzne, które są spowodowane zmianami ciśnienia spowodowanymi zwiększonym ciepłem., Burze pyłowe powodują jeszcze większy wzrost temperatury, prowadząc do tego, że Mars doświadcza własnego efektu cieplarnianego.
napisaliśmy wiele ciekawych artykułów na temat odległości planet od Słońca w Universe Today. Jak daleko są planety od Słońca? Jak daleko znajduje się Merkury od Słońca?, Jak daleko jest Wenus od Słońca?, Jak daleko jest ziemia od Słońca?, Jak daleko jest Księżyc od Słońca? Jak daleko jest Jowisz od Słońca?, Jak daleko jest Saturn od Słońca? Jaka jest odległość Urana od Słońca? Jaka jest odległość Neptuna od Słońca?, jak daleko jest Pluton od Słońca?
aby uzyskać więcej informacji, Astronomia dla początkujących uczy jak obliczyć odległość do Marsa.
na koniec, jeśli chcielibyście dowiedzieć się więcej o Marsie w ogóle, zrobiliśmy kilka odcinków podcastów o czerwonej planecie w Astronomy Cast. Odcinek 52: Mars i odcinek 91: poszukiwanie wody na Marsie.