med den vetenskapliga revolutionen blev astronomer medvetna om att jorden och de andra planeterna kretsar runt solen. Och tack vare Copernicus, Galileo, Kepler och Newton förfinades studien av deras banor till matematisk precision. Och med de efterföljande upptäckterna av Uranus, Neptunus, Pluto och Kuiperbältesobjekten har vi kommit att förstå hur varierade solplanets banor är.
Tänk på Mars, jordens näst närmaste granne och en planet som ofta kallas ”jordens tvilling”., Även om det har många saker gemensamt med jorden, är ett område där de skiljer sig mycket när det gäller deras banor. Förutom att vara längre från solen har Mars också en mycket mer elliptisk bana, vilket resulterar i några ganska intressanta variationer i temperatur-och vädermönster.
Perihelion och Aphelion:
Mars kretsar runt solen på ett genomsnittligt avstånd (semi-huvudaxel) på 228 miljoner km (141,67 miljoner mi), eller 1.524 astronomiska enheter (över en och en halv gånger avståndet mellan jorden och solen)., Mars har emellertid också den näst mest excentriska omloppsbanan för alla planeter i solsystemet (0,0934), vilket gör det till en avlägsen sekund till galet kvicksilver (vid 0,20563).
det betyder att Mars avstånd från solen varierar mellan perihelion (dess närmaste punkt) och aphelion (dess längsta punkt). Kort sagt, avståndet mellan Mars och solen varierar under loppet av en Marsian år från 206,700,000 km (128.437 miljoner mi) vid perihelion och 249,200,000 km (154.8457 miljoner mi) vid aphelion – eller 1.38 AU och 1.666 AU.,
På tal om ett Marsianår, med en genomsnittlig orbitalhastighet på 24 km / s, tar Mars motsvarande 687 jorddagar för att slutföra en enda bana runt solen. Detta innebär att ett år på Mars motsvarar 1,88 jordår. Justerat för Martian dagar (aka. sols) – som varar 24 timmar, 39 minuter och 35 sekunder – som fungerar till ett år är 668.5991 sols lång (fortfarande nästan dubbelt så lång).
Mars mitt i en långsiktig ökning av excentricitet. Ungefär 19,000 år sedan nådde det minst 0.079, och kommer att topp igen med en excentricitet på 0.,105 (med ett periheliumavstånd på 1.3621 AU) på cirka 24 000 år. Dessutom var omloppsbanan nästan cirkulär om 1,35 miljoner år sedan, och kommer att vara igen en miljon år från och med nu.
axiell lutning:
ungefär som Jorden, Mars har också en signifikant lutande axel. Faktum är att med en lutning på 25.19 ° till sitt orbitalplan ligger det mycket nära jordens egen lutning på 23.439°. Det betyder att Mars, liksom jorden, också upplever säsongsvariationer när det gäller temperatur., I genomsnitt är Mars yttemperatur mycket kallare än vad vi upplever här på jorden, men variationen är i stort sett densamma.
alla berättade, den genomsnittliga yttemperaturen på Mars är -46 °C (-51 °f). Detta varierar från en låg av -143 °C (-225,4 ° F), som äger rum under vintern vid polerna; och en hög av 35 °C (95 °F), som inträffar under sommaren och middagstid vid ekvatorn., Det betyder att Mars vid vissa tider på året faktiskt är varmare än vissa delar av jorden.
omloppsbana och säsongsförändringar:
Mars variationer i temperatur och dess säsongsförändringar är också relaterade till förändringar i planetens omloppsbana. I huvudsak betyder Mars excentriska omloppsbana att den färdas långsammare runt solen när den är längre bort från den, och snabbare när den är närmare (som anges i Keplers tre lagar om planetarisk rörelse).,
Mars’ aphelion sammanfaller med våren på norra halvklotet, vilket gör den till den längsta säsongen på planeten – som varar ungefär 7 Jordmånader. Sommaren är näst längsta, varar sex månader, medan hösten och vintern sista 5,3 och drygt 4 månader, respektive. I söder är årstidernas Längd bara något annorlunda.
Mars är nära perihelion när det är sommar på södra halvklotet och vinter i norr, och nära aphelion när det är vinter på södra halvklotet och sommar i norr., Som ett resultat är årstiderna på södra halvklotet mer extrema och årstiderna i norra är mildare. Sommartemperaturerna i söder kan vara upp till 30 K (30 °C; 54 °F) varmare än motsvarande sommartemperaturer i norr.
det snöar också på Mars. I 2008 hittade NASA: s Phoenix Lander vattenis i planetens polära regioner., Detta var en förväntad upptäckt, men forskare var inte beredda att observera snö som faller från moln. Snön, i kombination med jordkemi experiment, ledde forskare att tro att landningsplatsen hade ett våtare och varmare klimat tidigare.
och sedan 2012 visade data som erhållits av Mars Reconnaissance Orbiter att koldioxidsnöfall uppträder i Mars södra polarområde. I årtionden har forskare känt att koldioxid is är en permanent del av Mars säsongscykel och finns i södra polar caps., Men det var första gången som ett sådant fenomen upptäcktes, och det är fortfarande det enda kända exemplet på koldioxidsnö som faller någonstans i vårt solsystem.
dessutom har de senaste undersökningarna utförda av Mars Reconnaissance Orbiter, Mars Science Laboratory, Mars Orbiter Mission (MOM), Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN) och the Opportunity and Curiosity Rovers avslöjat några häpnadsväckande saker om Mars djupa förflutna.
till att börja med har markprover och orbital observation visat att ungefär 3.,För 7 miljarder år sedan hade planeten mer vatten på sin yta än vad som för närvarande finns i Atlanten. På samma sätt har atmosfäriska studier som utförts på ytan och från rymden visat att Mars också hade en livskraftig atmosfär vid den tiden, en som långsamt avlägsnades av solvinden.
vädermönster:
dessa säsongsvariationer tillåter Mars att uppleva vissa ytterligheter i vädret. Framför allt har Mars de största dammstormarna i solsystemet. Dessa kan variera från en storm över ett litet område till gigantiska stormar (tusentals km i diameter) som täcker hela planeten och döljer ytan från utsikten. De tenderar att inträffa när Mars är närmast solen, och har visat sig öka den globala temperaturen.,
det första uppdraget att märka detta var Mariner 9 orbiter, som var den första rymdfarkosten som omloppsbana Mars 1971, det skickade bilder tillbaka till jorden av en värld som konsumeras i haze. Hela planeten var täckt av en dammstorm så massiv att endast Olympus Mons, den gigantiska marsianska vulkanen som mäter 24 km hög, kunde ses över molnen. Denna storm varade i en hel månad och försenade Mariner 9s försök att fotografera planeten i detalj.
och sedan den 9 juni 2001 såg Rymdteleskopet Hubble en dammstorm i Hellas-bassängen på Mars., I juli hade stormen dött ner, men växte sedan igen för att bli den största stormen på 25 år. Så stor var stormen att amatörastronomer med små teleskop kunde se den från jorden. Och molnet höjde temperaturen i den frigid Martian atmosfären med en fantastisk 30 ° Celsius.
dessa stormar tenderar att inträffa när Mars är närmast solen, och är resultatet av temperaturer som stiger och utlöser förändringar i luft och jord. När jorden torkar blir den lättare upptagen av luftströmmar, som orsakas av tryckförändringar på grund av ökad värme., Dammstormarna orsakar att temperaturen stiger ännu längre, vilket leder till att Mars upplever sin egen växthuseffekt.
Vi har skrivit många intressanta artiklar om planeternas avstånd från solen här i universum idag. Här är hur långt är planeterna från solen?, Hur långt är kvicksilver från solen?, Hur långt är Venus från solen?, Hur långt är jorden från solen?, Hur långt är månen från solen?, Hur långt är Jupiter från solen?, Hur långt är Saturnus från solen?, Vad är Uranus avstånd från solen?, Vad är avståndet från Neptunus från solen?, och hur långt är Pluto från solen?
För mer information Lär Astronomi för nybörjare dig hur du beräknar avståndet till Mars.
slutligen, om du vill veta mer om Mars i allmänhet, vi har gjort flera podcast episoder om den röda planeten vid Astronomi Cast. Episod 52: Mars, och episod 91: sökandet efter vatten på Mars.