A Marsnak és a Földnek nagyon sok közös vonása van. Mindkettő szárazföldi bolygó, mindkettő a Nap lakható övezetében helyezkedik el, mindkettőnek poláris jégsapka van, hasonlóan megdöntött tengelyei vannak, és hasonló hőmérsékleti eltérések vannak. És a rovers és a légköri szondákból beszerzett legfrissebb tudományos adatok szerint manapság ismert, hogy a Marsnak egykor sűrű légköre volt és meleg, folyó víz borította.
De amikor olyan dolgokról van szó, mint az egy év hossza és az évszakok hossza, a Mars és a Föld nagyon különböznek egymástól. A Földdel összehasonlítva egy év a Marson szinte kétszer olyan hosszú ideig tart - 686,98 Föld nap. Ennek oka az a tény, hogy a Mars lényegesen távolabb van a Naptól, és keringési periódusa (az idő, amely alatt a Nap kering körül) lényegesen nagyobb, mint a Földé.
Orbitális periódus:
A Mars átlagos távolsága (félig fő tengely) a Naptól 227 939 200 km (141 634 852,46 mérföld), amely nagyjából másfélszeres a Föld és a Nap közötti távolságnak (1,52 AU). A Földhöz képest pályája szintén meglehetősen excentrikus (0,0934 vs 0,0167), 206,7 millió km-től (128,437,425,435 mérföld; 1,3814 AU) a perihelionban és 249,2 millió km-ig (154 845 701 mérföld; 1,666 AU) az aphelionnál. Ezen a távolságon és 24,077 km / s körüli sebességgel a Marsnak 686,971 Föld napja van, ami 1,88 Föld évnek felel meg, hogy kitöltse a pályát a Nap körül.
Ez az excentricitás az egyik legszembetűnőbb a Naprendszerben, csak a Merkúr nagyobb (0,205). Ez azonban nem mindig volt a helyzet. Körülbelül 1,35 millió évvel ezelőtt a Mars excentricitása mindössze 0,002 volt, és pályája majdnem kör alakúvá vált. Mintegy 19 000 évvel ezelőtt elérte a 0,079 minimális excentricitást, és kb. 24 000 év múlva kb.
De az elmúlt 35 000 évben a Mars pályája kissé excentrikusabbá vált a többi bolygó gravitációs hatásai miatt. A Föld és a Mars közötti legközelebbi távolság enyhén csökken a következő 25 000 évben. És mintegy 1 000 000 év múlva annak excentritása ismét megközelíti a jelenlegi állapotát - a becsült excentricitás 0,01.
Föld Napok és a marsz „Sols”:
Míg a Marson egy év lényegesen hosszabb, mint a Földön, a Földön eltöltött nap és a marsi nap (más néven „Sol”) közötti különbség nem szignifikáns. A kezdőknek a Mars 24 órát, 37 percet és 22 másodpercet vesz igénybe ahhoz, hogy egyetlen fordulatot teljesítsen a tengelyén (más néven: oldalirányú nap), ahol a Föld kissé kevesebb időt vesz igénybe (23 óra, 56 perc és 4,1 másodperc).
Másrészt 24 órát, 39 percet és 35 másodpercet vesz igénybe, amíg a Nap ugyanazon a ponton jelenik meg az égbolton a Mars felett (más néven egy napenergia nap), összehasonlítva a 24 órás napenergia napgal, amelyet itt a Földön tapasztalunk. . Ez azt jelenti, hogy a marsi nap hossza alapján a marsi év 668.5991 Sols-ra esik.
Szezonális variációk:
A Mars szezonális ciklusa hasonló a Föld köréhez. Ez részben annak a ténynek köszönhető, hogy a Marsnak megdöntött tengelye is van, amely 25,19 ° -kal dől az orbitális síkjához (a Föld tengelyirányához viszonyítva körülbelül 23,44 °). Ennek oka a Mars keringési excentricitása is, ami azt jelenti, hogy időszakosan kevesebbet fog kapni a Nap sugárzása útján az év egy idõszakában, mint a másik. Ez a távolságváltozás jelentős hőmérsékleti változásokat okoz.
Miközben a bolygó átlaghőmérséklete -46 ° C (51 ° F), ez a télen a -143 ° C (-225.4 ° F) hőmérséklettől a sarkok sarkában a 35 ° C (95 ° F) hőmérsékletig tart. nyáron és délben az Egyenlítőn. Ez az átlagos felszíni hőmérséklet olyan változására vezethető vissza, amely meglehetősen hasonló a Föld hőmérsékletéhez - a különbség 178 ° C (320,4 ° F) és 145,9 ° C (262,5 ° F). Ez a magas hőmérséklet azt is lehetővé teszi, hogy a folyékony víz továbbra is folyjon (bár időszakosan) a Mars felszínén.
Ezenkívül a Mars excentricitása azt jelenti, hogy lassabban halad a pályán, amikor a naptól távolabb van, és gyorsabban, ha közelebb van (amint azt Kepler Három törvénye a bolygók mozgásából állítja). A Mars apheliuma egybeesik a tavasszal az északi féltekén, ami a leghosszabb évadot teszi a bolygón - körülbelül 7 Föld hónapig tartva. A nyár a második leghosszabb, hat hónapig tart, míg az őszi és a tél 5,3, illetve alig több mint 4 hónap.
Délen az évszakok hossza csak kissé eltér. A Mars a perihelion közelében van, amikor a déli féltekén nyár van, és északon a tél, és az aphelion közelében, amikor a tél a déli féltekén és a nyár északon van. Ennek eredményeként a déli féltekén az évszakok szélsőségesebbek, az északi részek pedig enyhébbek. A dél nyári hőmérséklete akár 30 K (30 ° C; 54 ° F) melegebb is lehet, mint az északi ekvivalens nyári hőmérsékletek.
Időjárási minták:
Ezek a szezonális variációk lehetővé teszik a Mars számára, hogy bizonyos szélsőségeket érezze az időjárási viszonyok között. Különösen figyelemre méltó, hogy a Marson a legnagyobb porviharok vannak a Naprendszerben. Ezek változhatnak a kis területen terjedő vihartól a hatalmas viharokig (ezer km átmérőjűek), amelyek az egész bolygót lefedik, és eltakarják a felületet. Ezek általában akkor fordulnak elő, amikor a Mars a legközelebb van a Naphoz, és kimutatták, hogy növelik a globális hőmérsékletet.
Az első küldetés, hogy ezt észrevegyék, a Mariner 9 Az Orbiter, amely 1971-ben volt az első űrhajó, amely a Mars körüli pályára lépett, képeket küldött vissza a Földre a homályban elfogyasztott világról. Az egész bolygót olyan hatalmas porvihar borította, hogy csak a felhők felett lehetett az Olympus Mons nevű óriási marsi vulkánt látni, amelynek magassága 24 km. Ez a vihar egész hónapig tartott, és késleltette Mariner 9A bolygó részletes fényképezésének kísérlete.
Aztán 2001. június 9-én a Hubble Űrtávcső porvihar észlelte a Marson lévő Hellas-medencében. Júliusra a vihar elhalt, de aztán ismét növekedett, és a 25 év legnagyobb viharává vált. Olyan nagy volt a vihar, hogy a kis távcsöveket használó amatőr csillagászok láthatták a Földről. A felhő pedig lenyűgöző 30 ° C-os hőmérsékleten emelte a hideg marsi légkör hőmérsékletét.
Ezek a viharok akkor fordulnak elő, amikor a Mars a legközelebb van a Naphoz, és a hőmérséklet emelkedésének, valamint a levegő és a talaj változásainak eredménye. Ahogy a talaj kiszárad, azt a légáramok könnyebben felveszik, amelyeket a megnövekedett hő hatására fellépő nyomásváltozások okoznak. A porviharok miatt a hőmérséklet még tovább emelkedik, ami azt eredményezi, hogy a Mars megtapasztalja az üvegházhatást.
Tekintettel az évszakok és a napi hossz különbségeire, nem szabad eldönteni, vajon lehet-e egy marsi naptár kidolgozni. Igazából megteheti, de ez egy kicsit nagy kihívás. Egyrészt egy marsi naptárnak figyelembe kell vennie a Mars sajátos csillagászati ciklusait, és a saját nem csillagászati ciklusainkat, mint például a hét napos heti munka velük.
Egy másik szempont a naptár megtervezésénél az egy évben tört napok számának elszámolása. A Föld éve 365,24219 nap hosszú, tehát a naptári évek ennek megfelelően 365 vagy 366 napot tartalmaznak. Egy ilyen képletet ki kellene fejleszteni a 668.5921-sz. Marsi év beszámításához. Mindez minden bizonnyal kérdéssé válik, mivel az emberek egyre elkötelezettebbek lesznek a Vörös Bolygó feltárása (és talán gyarmatosítása) iránt.
Sok érdekes cikket írtunk a Marsról itt a Space Magazine-ban. Itt van: Mennyi a következő év a többi bolygón ?, Melyik bolygón van a leghosszabb nap? Mennyi ideig van a higanyév, mennyi a Földön egy év, Mennyi a Vénuszév? Év a Jupiternél?, Mennyi az év Saturnán ?, Mennyi az év Uránuszon ?, Mennyi az év a Neptunuszon ?, Mennyi az év a Plutonon?
További információkért nézze meg a NASA Naprendszer-felfedező oldalát a Marson.
A Csillagászat szereplőinek számos érdekes epizódja is van a témában. Mint az 52. rész: Mars és a 91. rész: A víz keresése a Marson.
