Marss

Välimus

Marss on maapealne planeet ja koosneb kivist. Maa on seal punane, sest kivimites ja tolmus on raudoksiid (rooste). Planeedi atmosfäär on väga õhuke. See koosneb peamiselt süsihappegaasist, millele lisandub veidi argooni ja lämmastikku ning vähesel määral muid gaase, sealhulgas hapnikku. Marsi temperatuur on Maast külmem, sest ta on Päikesest kaugemal ja seal on vähem õhku, mis hoiab soojust. Põhja- ja lõunapoolusel on veejää ja külmunud süsinikdioksiid. Marsi pinnal ei ole praegu vedelat vett, kuid pinnal olevad märgid on tõenäoliselt põhjustatud veest.

Planeedi maakoor on keskmiselt umbes 50 km paks, maksimaalne paksus on 125 km.

Kuu

Marsil on kaks väikest kuud, mida nimetatakse Phoboseks ja Deimoseks.

Mars Pathfinder'i poolt pildistatud pind, kus kõikjal on kivimeid

Füüsiline geograafia

Rotatsioon

Marsi päeva nimetatakse soliks ja see on veidi pikem kui Maa päev. Mars pöörleb 24 tunni ja 37 minutiga. Ta pöörleb kallutatud telje ümber, nagu ka Maa, nii et tal on neli erinevat aastaaega. Kõikidest Päikesesüsteemi planeetidest on Marsi aastaajad sarnase telje kallutatuse tõttu kõige rohkem Maale sarnased. Marsi aastaaegade pikkus on peaaegu kaks korda pikem kui Maal, sest Marsi suurem kaugus Päikesest tingib selle, et Marsi aasta on peaaegu kaks Maa aastat pikk.

Marsi pinnatemperatuur varieerub madalast temperatuurist -143 °C (talvistel polaaraladel) kuni kõrgeima temperatuurini kuni 35 °C (ekvatoriaalsel suvel). Temperatuuride suur erinevus tuleneb peamiselt õhukesest atmosfäärist, mis ei suuda palju päikesesoojust salvestada. Samuti on planeet 1,52 korda kaugemal Päikesest kui Maa, mistõttu saab ta vaid 43% päikesevalgusest.

Vesi

2015. aasta aruandes öeldakse, et Marsi pinnal olevad tumedad triibud on mõjutatud veest.

Marsi pinnal ei saa madala õhurõhu tõttu (seal ei ole piisavalt õhku, et seda kinni hoida) olla vedelat vett, välja arvatud kõige madalamal asuvates kohtades lühiajaliselt. Kaks polaarjäälappi näivad olevat suures osas külmunud veest. Lõunapooluse jäämütsi jäähulk, kui see sulaks, oleks piisav, et katta kogu planeedi pind 11 meetri sügavuselt. Igikeltsa mantel ulatub poolusest umbes 60° laiuskraadini.

Mehitamata missioonide käigus kogutud geoloogilised tõendid viitavad sellele, et kunagi oli Marsi pinnal palju vedelat vett. 2005. aastal näitasid radariandmed, et poolustel ja keskmistel laiuskraadidel on suures koguses vesijääd. Marsironija Spirit võttis 2007. aasta märtsis proovid veemolekule sisaldavatest keemilistest ühenditest. Maandur Phoenix leidis 2008. aasta juulis Marsi pinnases madalal asuvas pinnases veejää. Marsil täheldatud pinnavormid viitavad kindlalt sellele, et planeedi pinnal oli kunagi vedel vesi. Suured maa-alad on kraabitud ja erodeeritud.

Polaarmütsid

Marsil on kaks püsivat polaarjäälappi. Polaartalve ajal asub see pidevas pimeduses, mis jahutab pinda ja põhjustab 25-30% atmosfääri ladestumist CO ₂jäätahvliteks (kuivjää). Kui poolused taas päikesevalguse kätte satuvad, sublimeerub (muutub auruks) külmunud CO₂ , tekitades tohutuid tuuleid, mis pühivad pooluste kohale kuni 400 km/h kiirusega. Igal hooajal liigutab see suures koguses tolmu ja veeauru, tekitades Maale sarnast külma ja suuri tsirruspilvi ning tolmutormi. Veejäätmepilvi pildistas 2004. aastal Opportunity maastikuronija (Opportunity rover).

Mõlemal poolusel asuvad polaarmütsid koosnevad peamiselt veejääst.

Atmosfäär

Marsil on väga õhuke atmosfäär, milles ei ole peaaegu üldse hapnikku (see koosneb peamiselt süsinikdioksiidist). Kuna atmosfäär on olemas, kuigi see on õhuke, muudab taevas värvi, kui päike tõuseb ja loojub. Marsi atmosfääris olev tolm muudab Marsi päikeseloojangud mõnevõrra siniseks. Marsi atmosfäär on liiga õhuke, et kaitsta Marsi meteoriitide eest, mistõttu on Marsil nii palju kraatreid.

Meteoriidi kraatrid

Pärast planeetide tekkimist kogesid kõik "hilist rasket pommitamist". Ligikaudu 60% Marsi pinnast näitab selle ajastu kokkupõrkeid. Suur osa ülejäänud pinnast asub tõenäoliselt nende sündmuste põhjustatud tohutute löögiallikate kohal. Marsi põhjapoolkeral on tõendeid tohutu suurest löögiallikast, mille pindala on 10 600 x 8500 km ehk umbes neli korda suurem kui suurim seni avastatud löögiallikas. Selle teooria kohaselt võib oletada, et Marsi tabas umbes neli miljardit aastat tagasi Pluto-suurune keha. Arvatakse, et see sündmus on Marsi poolkera erinevuse põhjuseks. See tekitas sileda Borealis'i basseini, mis katab 40% planeedist.

Mõned meteoriidid tabasid Marsi nii suure jõuga, et mõned Marsi tükid lendasid kosmosesse - isegi Maale! Maalt leitakse mõnikord kivimeid, mille kemikaalid on täpselt samasugused nagu Marsi kivimites. Need kivid näevad ka välja, nagu oleksid nad väga kiiresti läbi atmosfääri kukkunud, nii et on mõistlik arvata, et nad on pärit Marsilt.

Geograafia

Marsil asub Päikesesüsteemi kõrgeim teadaolev mägi Olympus Mons. Olympus Mons on umbes 27 kilomeetri (17 miili) kõrgune. See on rohkem kui kolm korda kõrgem kui Maa kõrgeim mägi Mount Everest. Samuti asub seal Valles Marineris, mis on Päikesesüsteemi suuruselt kolmas lõhe (kanjon), mille pikkus on 4000 km.

Opportunity poolt tehtud mikroskoopiline foto, mis näitab halli hematiitkontsektsiooni, mis viitab vedelale veele minevikus.

Marsi vaatlus

Meie andmed Marsi vaatlemise ja registreerimise kohta algavad iidsetest Egiptuse astronoomidest 2. aastatuhandel eKr.

Marsi asukoha üksikasjalikke vaatlusi tegid Babüloonia astronoomid, kes töötasid välja matemaatilisi meetodeid, et ennustada planeedi tulevast asukohta. Vana-Kreeka filosoofid ja astronoomid töötasid välja Päikesesüsteemi mudeli, mille keskmes on Maa ("geotsentriline"), mitte aga Päike. Nad kasutasid seda mudelit planeedi liikumise selgitamiseks. India ja islami astronoomid hindasid Marsi suurust ja selle kaugust Maast. Sarnast tööd tegid ka Hiina astronoomid.

16. sajandil pakkus Nikolai Kopernik välja Päikesesüsteemi mudeli, milles planeedid tiirlevad ümber Päikese. See nn heliotsentriline mudel oli moodsa astronoomia algus. Selle vaatas läbi Johannes Kepler, kes esitas Marsi jaoks elliptilise orbiidi, mis sobis paremini meie vaatluste andmetega.

Esimesed vaatlused Marsist teleskoobiga tegi Galileo Galilei 1610. aastal. Sajandi jooksul avastasid astronoomid planeedil selgelt eristatavad albeedojooned (heleduse muutused), sealhulgas tumedad laigud ja polaarjäämütsid. Nad suutsid leida planeedi päeva (pöörlemisperioodi) ja telgjoone kallutatuse.

19. sajandi alguses välja töötatud paremad teleskoobid võimaldasid Marsi albedo püsivate omaduste üksikasjalikku kaardistamist. Esimene Marsi ligikaudne kaart avaldati 1840. aastal, millele alates 1877. aastast järgnesid paremad kaardid. Astronoomid arvasid ekslikult, et nad on avastanud vee spektroskoopilised märgid Marsi atmosfääris, ning idee elust Marsil muutus rahva seas populaarseks.

Kollaseid pilvi on Marsil täheldatud alates 1870. aastatest, mis olid tuulest puhutud liiv või tolm. 1920ndatel aastatel mõõdeti Marsi pinnatemperatuuri vahemikku, mis ulatus -85 kuni 7^o C. Leiti, et planeedi atmosfäär on kuiv ja sisaldab vaid jälgi hapnikust ja veest. 1947. aastal näitas Gerard Kuiper, et Marsi õhuke atmosfäär sisaldab rohkesti süsinikdioksiidi; seda on ligikaudu kaks korda rohkem kui Maa atmosfääris. Rahvusvaheline Astronoomialiit pani 1960. aastal paika Marsi pinnamärkide esimese standardnimetuse.

Alates 1960. aastatest on Marsi orbiidilt ja maapinnalt uurima saadetud mitmeid robotrakette ja maastikuaparaate. Planeet on jätkuvalt jälgitud maapealsete ja kosmoses asuvate instrumentide abil laias elektromagnetilise spektri ulatuses (nähtav valgus, infrapuna ja muud). Marsilt pärinevate meteoriitide avastamine Maal on võimaldanud laboratoorselt uurida planeedi keemilisi tingimusi.

Marsi "kanalid

1877. aasta opositsiooni ajal kasutas Itaalia astronoom Giovanni Schiaparelli 22 cm (8,7 tolli) teleskoopi, et aidata koostada esimest üksikasjalikku Marsi kaarti. Inimeste tähelepanu äratas see, et kaartidel olid jooned, mida ta nimetas kanaliteks. Hiljem selgus, et need olid optiline illusioon (mitte tegelikud). Need canali olid väidetavalt pikad sirged jooned Marsi pinnal, millele ta andis Maa kuulsate jõgede nimed. Tema terminit canali tõlgiti inglise keeles sageli valesti kanalitena ja arvati, et seda on teinud intelligentsed olendid.

Ka teised astronoomid arvasid, et nad näevad kanaleid, eriti Ameerika astronoom Percival Lowell, kes joonistas kaardid kunstlikust kanalite võrgustikust Marsil.

Kuigi need tulemused olid laialdaselt aktsepteeritud, olid need siiski vaidlustatud. Kreeka astronoom Eugène M. Antoniadi ja inglise loodusteadlane Alfred Russel Wallace olid selle idee vastu; Wallace oli äärmiselt otsekohene. Kuna kasutati suuremaid ja paremaid teleskoope, täheldati vähem pikki sirgeid kanaleid. Flammarioni poolt 1909. aastal 84 cm (33 tolli) teleskoobiga tehtud vaatluse käigus täheldati ebakorrapäraseid mustreid, kuid kanaleid ei nähtud.

Prantsuse astronoomi Trouvelot' 1877. aastal tehtud värviline joonis Marsist.

Elu Marsil

Kuna Marss on üks Maale lähimaid planeete Päikesesüsteemis, on paljud küsinud, kas Marsil on mingit elu. Tänapäeval teame, et kui elu on olemas, siis on see mingi lihtne bakteritüüpi organism.

Meteoriidid

NASA säilitab kataloogi 34 Marsi meteoriidist, st meteoriidist, mis on algselt pärit Marsilt. Need varad on väga väärtuslikud, sest need on ainsad olemasolevad füüsilised proovid Marsist.

NASA Johnsoni kosmosekeskuse uuringud näitavad, et vähemalt kolm meteoriiti sisaldavad võimalikke tõendeid mineviku elu kohta Marsil, mis kujutavad endast mikroskoopilisi struktuure, mis meenutavad kivistunud baktereid (nn biomorfid). Kuigi kogutud teaduslikud tõendid on usaldusväärsed ja kivimid on korrektselt kirjeldatud, ei ole selge, mis pani kivimid välja nägema nii, nagu need välja näevad. Praeguseks püüavad teadlased veel kokku leppida, kas tegemist on tõesti tõenditega lihtsast elust Marsil.

Viimase paarikümne aasta jooksul on teadlased nõustunud, et Maalt leitud teistelt planeetidelt pärit meteoriitide (või Maale toodud kivimite) kasutamisel on vaja mitmesuguseid asju, et olla kindel elu olemasolus. Need asjad hõlmavad järgmist:

1. Kas kivi on pärit õigest ajast ja kohast planeedil, kus elu võis eksisteerida?
2. Kas proov sisaldab tõendeid bakterirakkude kohta (kas selles on mingisuguseid fossiile, isegi kui need on väga väikesed)?
3. Kas on tõendeid biomiineraalide kohta? (tavaliselt elusolendite poolt tekitatud mineraalid)
4. Kas on tõendeid elule iseloomulike isotoopide kohta?
5. Kas need tunnused on osa meteoriidist, mitte Maalt pärit saaste?

Selleks, et inimesed jõuaksid geoloogilise proovi mineviku elu osas kokkuleppele, peab enamik või kõik neist asjadest olema täidetud. Seda ei ole veel juhtunud, kuid uuringud on veel käimas. Kolmes Marsi meteoriidis leitud biomorfide uuesti uurimine on käimas.

Vee tähtsus

Vedel vesi on eluks ja ainevahetuseks vajalik, seega kui Marsil oli vesi olemas, siis on elu tekkimise võimalused paremad. Vikingi orbitaatorid leidsid paljudes piirkondades tõendeid võimalikest jõeorgudest, erosioonist ja lõunapoolkeral hargnenud ojadest. Pärast seda on ka maastikurongid ja orbitaatorid lähemalt uurinud ja lõpuks tõestanud, et vesi oli kunagi pinnal ja seda leidub ikka veel jää kujul polaarjääl ja maa all.

Täna

Siiani ei ole teadlased leidnud Marsilt elu, ei elavat ega väljasurevat. Marsil on käinud mitu kosmosesondi, et seda uurida. Mõned neist on planeedi ümber tiirutanud ja mõned on sinna maandunud. Marsi pinnast on olemas pildid, mida sondid on Maale tagasi saatnud. Mõned inimesed on huvitatud astronautide saatmisest Marsile. Nad võiksid paremini otsida, kuid astronautide kohale toimetamine oleks keeruline ja kallis. Astronaudid viibiksid kosmoses mitu aastat ja see võib olla väga ohtlik päikesekiirguse tõttu. Seni oleme saatnud sinna ainult mehitamata sonde.

Viimane sond, mis on planeedil käinud, on Mars Science Laboratory. See maandus 6. augustil 2012 Marsil Gale'i kraatris asuvale Aeolis Palus'ile. See tõi endaga kaasa liikuva uurija nimega "Curiosity". Tegemist on kõige arenenuma kosmosesondiga, mis on kunagi olnud. Curiosity on kaevanud Marsi pinnast ja uurinud seda oma laboris. Ta on leidnud väävli-, kloori- ja veemolekule.

Populaarkultuur

Sellest ideest on kirjutatud mõned kuulsad lood. Kirjanikud kasutasid Marsilt pärit intelligentsete olendite kohta nimetust "marslased". 1898. aastal kirjutas H. G. Wells kuulsa romaani "Maailmade sõda", mis räägib marslaste rünnakust Maale. 1938. aastal edastas Orson Welles selle loo raadioversiooni Ameerika Ühendriikides ja paljud inimesed arvasid, et see toimub tõesti ja olid väga hirmul. Alates 1912. aastast kirjutas Edgar Rice Burroughs mitu romaani Marsil toimuvatest seiklustest.