Mars - Mars

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Mars Astronomisches Symbol des Mars
Der Mars erscheint als rot-orangefarbener Globus mit dunkleren Flecken und weißen Eiskappen an beiden Polen.
2007 in natürlichen Farben abgebildet
Bezeichnungen
Aussprache / M ɑːr z / ( hören ) Über diesen Sound
Adjektive Martian / m ɑːr ʃ ən /
Orbitalmerkmale
Epoche J2000
Aphelion 249 200 000  km
( 154 800 000  mi; 1,666 AU)
Perihel 206 700 000  km
( 128 400 000  mi; 1,382 AU)
227 939 200  km
( 141 634 900  mi; 1,523 679  AU)
Exzentrizität 0,0934
686,971 d
( 1,880 82   Jahre ; 668.5991   Sols )
779,96 d
(2,1354  Jahre )
Durchschnittliche Umlaufgeschwindigkeit
24,007 km / s
( 86 430  km / h; 53 700  mph)
19,412 °
Neigung
49,558 °
2020-Aug-03
286,502 °
Satelliten 2
Physikalische Eigenschaften
Mittlerer Radius
3 389,5  ± 0,2 km 
( 2 106,1  ± 0,1 mi)
3 396,2  ± 0,1 km 
( 2 110,3  ± 0,1 mi; 0,533 Erden)
Polar Radius
3 376,2  ± 0,1 km 
( 2 017,9  ± 0,1 mi; 0,531 Erden)
Abflachen 0,005 89 ± 0,000 15
144 798 500  km 2
( 55 907 000  sq mi; 0,284 Erden)
Volumen 1,6318 × 10 11  km 3
(0,151 Erden)
Masse 6,4171 × 10 23  kg
(0,107 Erden)
Mittlere Dichte
3,9335 g / cm 3
(0,1421 lb / cu in)
3,720 76  m / s 2
(12,2072 ft / s 2 ; 0,3794  g )
0,3644 ± 0,0005
5,027 km / s
( 18 100  km / h; 11 250  mph)
1,025 957  d
24 h 37 m 22,7 s
Äquatoriale Rotationsgeschwindigkeit
241,17 m / s
(868,22 km / h; 539,49 mph)
25,19 ° zu seiner Orbitalebene
317.681 43 °
21 h 10 m 44 s
52,886 50 °
Albedo
Oberflächentemp . Mindest bedeuten max
Kelvin 130 K. 210 K. 308 K.
Celsius -143 ° C. -63 ° C. 35 ° C.
Fahrenheit −226 ° F. −82 ° F. 95 ° F.
-2,94 bis +1,86
3,5–25,1 ″
Atmosphäre
0,636 (0,4–0,87)  kPa
0,00628  atm
Zusammensetzung nach Volumen

Der Mars ist der vierte Planet von der Sonne und der zweitkleinste Planet im Sonnensystem . Er ist größer als nur Merkur . Auf Englisch trägt Mars den Namen des römischen Kriegsgottes und wird oft als " Roter Planet " bezeichnet. Letzteres bezieht sich auf die Wirkung des auf der Marsoberfläche vorherrschenden Eisenoxids , das ihm ein rötliches Aussehen verleiht, das für die mit bloßem Auge sichtbaren astronomischen Körper charakteristisch ist. Der Mars ist ein terrestrischer Planet mit einer dünnen Atmosphäre , dessen Oberflächenmerkmale an die Einschlagkrater des Mondes und der Täler, Wüsten und polaren Eiskappen der Erde erinnern .

Die Tage und Jahreszeiten sind mit denen der Erde vergleichbar, da die Rotationsperiode sowie die Neigung der Rotationsachse relativ zur Ekliptikebene ähnlich sind. Auf dem Mars befinden sich Olympus Mons , der größte Vulkan und höchste bekannte Berg aller Planeten im Sonnensystem, und Valles Marineris , einer der größten Canyons im Sonnensystem. Das glatte Borealis-Becken auf der Nordhalbkugel bedeckt 40% des Planeten und kann ein riesiges Aufprallmerkmal sein. Der Mars hat zwei Monde , Phobos und Deimos , die klein und unregelmäßig geformt sind. Dies können gefangene Asteroiden sein , ähnlich wie 5261 Eureka , ein Mars-Trojaner .

Der Mars wurde von mehreren ungeschraubten Raumfahrzeugen erkundet . Mariner 4 war das erste Raumschiff, das den Mars besuchte. Am 28. November 1964 von der NASA gestartet , näherte sie sich am 15. Juli 1965 dem Planeten am nächsten. Mariner 4 entdeckte den schwachen Marsstrahlungsgürtel, der bei etwa 0,1% der Erde gemessen wurde, und nahm die ersten Bilder eines anderen Planeten aus dem Weltraum auf . Die sowjetische Mars 3- Mission umfasste einen Lander , der im Dezember 1971 eine sanfte Landung erreichte ; Der Kontakt ging jedoch Sekunden nach dem Aufsetzen verloren. Am 20. Juli 1976 führte Viking 1 die erste erfolgreiche Landung auf der Marsoberfläche durch. Am 4. Juli 1997 landete das Raumschiff Mars Pathfinder auf dem Mars und veröffentlichte am 5. Juli seinen Rover Sojourner , den ersten Roboter-Rover, der auf dem Mars operierte. Der Mars Express Orbiter, das erste Raumschiff der Europäischen Weltraumorganisation (ESA), das den Mars besuchte, kam am 25. Dezember 2003 in die Umlaufbahn. Im Januar 2004 landeten die Mars Exploration Rovers mit dem Namen Spirit and Opportunity auf dem Mars. Spirit war bis zum 22. März 2010 in Betrieb und Opportunity dauerte bis zum 10. Juni 2018. Am 24. September 2014 besuchte die indische Weltraumforschungsorganisation (ISRO) als vierte Weltraumagentur den Mars, als ihre erste interplanetare Mission, das Raumschiff Mars Orbiter Mission , im Orbit eintraf .

Es gibt Untersuchungen, die die Bewohnbarkeit des Mars in der Vergangenheit sowie die Möglichkeit von noch vorhandenem Leben bewerten . Astrobiologie-Missionen sind geplant, darunter die Rover Perseverance und Rosalind Franklin . Flüssiges Wasser auf der Marsoberfläche kann aufgrund des niedrigen atmosphärischen Drucks, der weniger als 1% des atmosphärischen Drucks auf der Erde beträgt, nur in den niedrigsten Lagen für kurze Zeiträume vorhanden sein. Die beiden polaren Eiskappen scheinen größtenteils aus Wasser zu bestehen. Das Volumen des Wassereises in der südpolaren Eiskappe würde, wenn es geschmolzen wäre, ausreichen, um die Planetenoberfläche bis zu einer Tiefe von 11 Metern zu bedecken. Im November 2016 berichtete die NASA , in der Region Utopia Planitia eine große Menge unterirdischen Eises gefunden zu haben. Es wurde geschätzt, dass das nachgewiesene Wasservolumen dem Wasservolumen im Oberen See entspricht .

Der Mars kann mit bloßem Auge leicht von der Erde aus gesehen werden, ebenso wie seine rötliche Färbung. Seine scheinbare Größe erreicht –2,94, was nur von Venus , Mond und Sonne übertroffen wird . Optische bodengestützte Teleskope sind in der Regel auf die Auflösung von Merkmalen mit einem Durchmesser von etwa 300 Kilometern beschränkt, wenn Erde und Mars aufgrund der Erdatmosphäre am nächsten sind.

Namen

Auf Englisch ist der Planet nach dem römischen Kriegsgott benannt, einer Assoziation, die aufgrund ihrer roten Farbe, die auf Blut hindeutet, hergestellt wurde. Die Adjektivform des lateinischen Mars ist Martius , der die englischen Wörter Martian enthält , die als Adjektiv oder für einen mutmaßlichen Bewohner des Mars verwendet werden, und Martial , das als Adjektiv verwendet wird, das Terrestrial for Earth entspricht. Im Griechischen ist der Planet als Ἄρης Arēs bekannt , mit dem Flexionsstamm Ἄρε- Are- . Daraus ergeben sich Fachbegriffe wie Areologie sowie das Adjektiv Arean und der Sternenname Antares . ‚Mars‘ ist auch die Grundlage des Namen des Monats März (von lat Martius Mensis ‚Monat des Mars‘), sowie (durch Darlehen-Übersetzung ) vom Dienstag (Latein stirbt Marti ‚Tag des Mars‘), wo Der alte angelsächsische Gott Tíw wurde mit dem römischen Mars identifiziert.

Das archaische lateinische Form Mavors ( / m v ɔːr z / ) ist sehr selten auf Englisch gesehen, obwohl die Adjektive Mavortial und Mavortian mean ‚Kampf‘ im Militär statt Planeten Sinne.

Aufgrund des globalen Einflusses europäischer Sprachen ist ein Wort wie Mars oder Marte für den Planeten auf der ganzen Welt verbreitet, obwohl es neben älteren, einheimischen Wörtern verwendet werden kann. Eine Reihe anderer Sprachen hat Wörter international verwendet. Zum Beispiel wird Arabisch مريخ Mirrīkh - das Konnotationen von Feuer hat - unter anderem auf Persisch , Urdu , Malaiisch und Suaheli als (oder a) Name für den Planeten verwendet , während Chinesisch 火星 [Mandarin Huǒxīng ] 'Feuerstern' (z auf Chinesisch werden die fünf klassischen Planeten mit den fünf Elementen identifiziert ) wird auf Koreanisch , Japanisch und Vietnamesisch verwendet .

Indien verwendet den Sanskrit- Begriff Mangal, der von der Hindu-Göttin Mangala abgeleitet ist .

Ein langjähriger Spitzname für Mars ist der "Rote Planet". Das ist auch der Name des Planeten auf Hebräisch , מאדים ma'adim , der von אדום adom abgeleitet ist und 'rot' bedeutet.

Physikalische Eigenschaften

Der Mars hat ungefähr den halben Durchmesser der Erde und eine Oberfläche, die nur geringfügig kleiner ist als die Gesamtfläche des trockenen Landes der Erde. Der Mars ist weniger dicht als die Erde und hat etwa 15% des Erdvolumens und 11% der Erdmasse , was zu etwa 38% der Erdoberflächengravitation führt. Das rot-orangefarbene Erscheinungsbild der Marsoberfläche wird durch Eisen (III) -oxid oder Rost verursacht. Es kann wie Butterscotch aussehen; Andere übliche Oberflächenfarben sind je nach den vorhandenen Mineralien Gold, Braun, Braun und Grünlich .

Vergleich: Erde und Mars
Animation (00:40) mit den wichtigsten Merkmalen des Mars
Video (01:28) zeigt, wie drei NASA-Orbiter das Schwerefeld des Mars kartierten

Interne Struktur

Wie die Erde hat Mars differenziert in einen dichten metallischen Kern überlagerte von weniger dichten Materialien. Aktuelle Modelle seines Innenraums implizieren einen Kern mit einem Radius von etwa 1.794 ± 65 Kilometern, der hauptsächlich aus Eisen und Nickel mit etwa 16–17% Schwefel besteht . Es wird angenommen, dass dieser Eisen (II) -sulfidkern doppelt so reich an leichteren Elementen ist wie der der Erde. Der Kern ist von einem Silikat umgeben Mantel , dass viele der gebildet tektonischen auf dem Planeten und vulkanischen Aktivität, aber es scheint , ruhend zu sein. Außer Silicium und Sauerstoff, die häufigsten Elemente in der Marskruste sind Eisen , Magnesium , Aluminium , Calcium und Kalium . Die durchschnittliche Dicke der Planetenkruste beträgt etwa 50 Kilometer (31 Meilen), bei einer maximalen Dicke von 125 Kilometern (78 Meilen). Die Erdkruste beträgt durchschnittlich 40 Kilometer.

Der Mars ist seismisch aktiv. InSight zeichnet 2019 über 450 Marsbeben und verwandte Ereignisse auf.

Oberflächengeologie

Die topografische Karte des Mars
Die Albedokarte des Mars

Der Mars ist ein terrestrischer Planet , der aus Mineralien besteht, die Silizium und Sauerstoff , Metalle und andere Elemente enthalten, aus denen typischerweise Gestein besteht . Die Oberfläche des Mars ist in erster Linie zusammengesetzt tholeiitic Basalt , obwohl Teile sind mehr Siliciumdioxid -reichen als typische Basalt und kann ähnlich sein andesitic Gesteinen auf der Erde oder Quarzglas. Regionen mit niedriger Albedo deuten auf Konzentrationen von Plagioklas-Feldspat hin , wobei Regionen mit niedriger Albedo im Norden höhere Konzentrationen an Schichtsilikaten und Glas mit hohem Siliziumgehalt aufweisen als normal. Teile des südlichen Hochlandes umfassen nachweisbare Mengen an hoch Calcium Pyroxenen . Es wurden lokalisierte Konzentrationen von Hämatit und Olivin gefunden. Ein Großteil der Oberfläche ist tief von feinkörnigem Eisen (III) -oxidstaub bedeckt .

Geologische Karte des Mars ( USGS , 2014)

Obwohl der Mars keine Hinweise auf ein strukturiertes globales Magnetfeld hat , zeigen Beobachtungen, dass Teile der Planetenkruste magnetisiert wurden, was darauf hindeutet, dass in der Vergangenheit Umkehrungen der Polarität seines Dipolfelds aufgetreten sind. Dieser Paläomagnetismus magnetisch anfälliger Mineralien ähnelt den alternierenden Bändern auf den Meeresböden der Erde . Eine Theorie, veröffentlichte im Jahr 1999 und erneut geprüft im Oktober 2005 (mit Hilfe der Mars Global Surveyor ), ist , dass diese Bands vorschlagen Plattentektonik Aktivität auf dem Mars vier Milliarde Jahre, bevor der Planeten Dynamo hören auf zu Funktion und der Planeten magnetische Feld verblasst.

Es wird angenommen, dass der Mars während der Entstehung des Sonnensystems als Ergebnis eines stochastischen Prozesses der weggelaufenen Akkretion von Material von der protoplanetaren Scheibe , die die Sonne umkreiste, geschaffen wurde. Der Mars weist viele charakteristische chemische Merkmale auf, die durch seine Position im Sonnensystem verursacht werden. Elemente mit vergleichsweise niedrigen Siedepunkten wie Chlor , Phosphor und Schwefel sind auf dem Mars weitaus häufiger als auf der Erde. Diese Elemente wurden wahrscheinlich vom energetischen Sonnenwind der jungen Sonne nach außen gedrückt .

Nach der Bildung der Planeten wurden alle dem sogenannten " Late Heavy Bombardment " ausgesetzt . Ungefähr 60% der Marsoberfläche weisen Aufzeichnungen über Einschläge aus dieser Zeit auf, während ein Großteil der verbleibenden Oberfläche wahrscheinlich von riesigen Einschlagsbecken unterlegt ist, die durch diese Ereignisse verursacht wurden. Es gibt Hinweise auf ein riesiges Einschlagbecken auf der Nordhalbkugel des Mars, das sich über 10.600 mal 8.500 Kilometer erstreckt oder ungefähr viermal so groß ist wie das Südpol-Aitken-Becken des Mondes , das größte bisher entdeckte Einschlagbecken. Diese Theorie legt nahe, dass der Mars vor etwa vier Milliarden Jahren von einem Körper in Pluto- Größe getroffen wurde. Das Ereignis, von dem angenommen wird, dass es die Ursache für die Dichotomie der Marshalbkugel ist , schuf das glatte Borealis-Becken , das 40% des Planeten bedeckt.

Künstlerische Darstellung, wie der Mars vor vier Milliarden Jahren ausgesehen haben könnte

Die geologische Geschichte des Mars kann in viele Perioden unterteilt werden, aber die folgenden sind die drei Hauptperioden:

  • Noachianische Zeit (benannt nach Noachis Terra ): Bildung der ältesten erhaltenen Marsoberflächen vor 4,5 bis 3,5 Milliarden Jahren. Noachianische Altersoberflächen sind von vielen großen Einschlagkratern gezeichnet. Es wird angenommen, dass sich in dieser Zeit die Tharsis- Ausbuchtung gebildet hat, ein vulkanisches Hochland, das spät in der Zeit stark von flüssigem Wasser überflutet wurde.
  • Hesperianische Periode (benannt nach Hesperia Planum ): vor 3,5 bis zwischen 3,3 und 2,9 Milliarden Jahren. Die hesperianische Zeit ist durch die Bildung ausgedehnter Lavaebenen gekennzeichnet.
  • Amazonaszeit (benannt nach Amazonis Planitia ): zwischen 3,3 und 2,9 Milliarden Jahren bis heute. Amazonasregionen haben nur wenige Meteoriteneinschlagkrater , sind aber ansonsten recht unterschiedlich. Olympus Mons bildete sich in dieser Zeit mit Lavaströmen an anderer Stelle auf dem Mars.

Auf dem Mars finden immer noch geologische Aktivitäten statt. Das Athabasca Valles beherbergt blattartige Lavaströme, die etwa 200 Mya erzeugen . Die Wasserflüsse in den Grabens , die als Cerberus Fossae bezeichnet werden, traten unter 20 Mya auf, was auf ebenso jüngste vulkanische Einbrüche hinweist. Am 19. Februar 2008 zeigten Bilder des Mars Reconnaissance Orbiter Hinweise auf eine Lawine von einer 700 Meter hohen Klippe.

Boden

Exposition von kieselsäurehaltigem Staub, der vom Spirit Rover freigelegt wurde

Der Phoenix- Lander gab Daten zurück, aus denen hervorgeht, dass der Marsboden leicht alkalisch ist und Elemente wie Magnesium , Natrium , Kalium und Chlor enthält . Diese Nährstoffe kommen in Böden auf der Erde vor und sind für das Wachstum von Pflanzen notwendig. Experimente von den Ländern durchgeführt , zeigte , dass der Marsboden hat einen Grund pH von 7,7 und enthält 0,6% des Salzes Perchlorat . Dies ist eine sehr hohe Konzentration und macht den Marsboden toxisch (siehe auch Marsbodentoxizität ).

Auf dem Mars treten häufig Streifen auf, und an steilen Hängen von Kratern, Tälern und Tälern treten häufig neue auf. Die Streifen sind zunächst dunkel und werden mit zunehmendem Alter heller. Die Streifen können in einem winzigen Bereich beginnen und sich dann über Hunderte von Metern ausbreiten. Es wurde beobachtet, dass sie den Rändern von Felsbrocken und anderen Hindernissen auf ihrem Weg folgen. Die allgemein akzeptierten Theorien beinhalten, dass es sich um dunkle Bodenschichten handelt, die nach Lawinen von hellem Staub oder Staubteufeln sichtbar werden . Es wurden mehrere andere Erklärungen vorgebracht, einschließlich solcher, die Wasser oder sogar das Wachstum von Organismen betreffen.

Hydrologie

Auf der Marsoberfläche kann aufgrund des niedrigen Luftdrucks, der weniger als 1% des Erddrucks beträgt, kein flüssiges Wasser vorhanden sein, außer in den niedrigsten Lagen für kurze Zeiträume. Die beiden polaren Eiskappen scheinen größtenteils aus Wasser zu bestehen. Das Wassereisvolumen in der südpolaren Eiskappe würde, wenn es geschmolzen wäre, ausreichen, um die gesamte Planetenoberfläche bis zu einer Tiefe von 11 Metern (36 Fuß) zu bedecken. Ein Permafrostmantel erstreckt sich vom Pol bis zu Breiten von etwa 60 °. Es wird angenommen, dass große Mengen Eis in der dichten Kryosphäre des Mars eingeschlossen sind. Radardaten von Mars Express und dem Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) zeigen große Eismengen an beiden Polen (Juli 2005) und in mittleren Breiten (November 2008). Der Phoenix-Lander hat am 31. Juli 2008 direkt Wassereis in flachem Marsboden entnommen.

: Mikroskopische Aufnahme von Gelegenheit zeigt eine graue Hämatit Konkretion , der den Spitznamen „Blaubeeren“, bezeichnend für die vergangene Existenz von flüssigem Wasser.

Auf dem Mars sichtbare Landformen deuten stark darauf hin, dass flüssiges Wasser auf der Oberfläche des Planeten existiert hat. Riesige lineare Schwaden von gereinigtem Boden, sogenannte Abflusskanäle , schneiden an etwa 25 Stellen über die Oberfläche. Es wird angenommen, dass dies eine Aufzeichnung der Erosion ist, die durch die katastrophale Freisetzung von Wasser aus unterirdischen Grundwasserleitern verursacht wird, obwohl angenommen wurde, dass einige dieser Strukturen auf die Einwirkung von Gletschern oder Lava zurückzuführen sind. Eines der größeren Beispiele, Ma'adim Vallis, ist 700 Kilometer lang, viel größer als der Grand Canyon, mit einer Breite von 20 Kilometern und einer Tiefe von 2 Kilometern. Es wird angenommen, dass es zu Beginn der Marsgeschichte von fließendem Wasser geschnitzt wurde. Der jüngste dieser Kanäle soll sich erst vor wenigen Millionen Jahren gebildet haben. An anderen Orten, insbesondere auf den ältesten Gebieten der Marsoberfläche, sind feinere, dendritische Tälernetzwerke über bedeutende Teile der Landschaft verteilt. Merkmale dieser Täler und ihre Verteilung deuten stark darauf hin, dass sie durch Abflüsse infolge der Niederschläge in der frühen Marsgeschichte geschnitzt wurden . Unterirdischer Wasserfluss und Grundwassersaugung können in einigen Netzen eine wichtige Nebenrolle spielen, aber Niederschlag war wahrscheinlich in fast allen Fällen die Hauptursache für den Einschnitt.

Entlang der Krater- und Canyonwände gibt es Tausende von Merkmalen, die terrestrischen Schluchten ähneln . Die Schluchten befinden sich in der Regel im Hochland der südlichen Hemisphäre und sind dem Äquator zugewandt. Alle sind polwärts von 30 ° Breite. Eine Reihe von Autoren haben vorgeschlagen, dass ihr Bildungsprozess flüssiges Wasser beinhaltet, wahrscheinlich aus schmelzendem Eis, obwohl andere für Bildungsmechanismen argumentiert haben, die Kohlendioxidfrost oder die Bewegung von trockenem Staub beinhalten. Durch Verwitterung haben sich keine teilweise abgebauten Schluchten gebildet, und es wurden keine überlagerten Einschlagkrater beobachtet, was darauf hinweist, dass es sich um junge Merkmale handelt, die möglicherweise noch aktiv sind. Andere geologische Merkmale wie Deltas und Schwemmfächer, die in Kratern erhalten sind, sind weitere Hinweise auf wärmere, feuchtere Bedingungen in Intervallen oder Intervallen in der früheren Marsgeschichte. Solche Bedingungen erfordern notwendigerweise das weit verbreitete Vorhandensein von Kraterseen auf einem großen Teil der Oberfläche, für die es unabhängige mineralogische, sedimentologische und geomorphologische Beweise gibt.

Ein Querschnitt von unterirdischem Wassereis wird am steilen Hang freigelegt, der in dieser farblich vergrößerten Ansicht des MRO hellblau erscheint . Die Szene ist etwa 500 Meter breit. Die Steilküste fällt etwa 128 Meter über dem ebenen Boden ab. Die Eisplatten erstrecken sich von knapp unter der Oberfläche bis zu einer Tiefe von 100 Metern oder mehr.

Ein weiterer Beweis dafür, dass einst flüssiges Wasser auf der Marsoberfläche vorhanden war, ist der Nachweis spezifischer Mineralien wie Hämatit und Goethit , die sich manchmal in Gegenwart von Wasser bilden. Im Jahr 2004 entdeckte Opportunity das Mineral Jarosit . Dies bildet sich nur in Gegenwart von saurem Wasser, was zeigt, dass Wasser einmal auf dem Mars existierte. Neuere Beweise für flüssiges Wasser stammen aus der Erkenntnis des Mineral Gipses 2011 im Dezember von der NASA-Sonde Mars - Rover - Gelegenheit auf der Oberfläche Es wird geschätzt, dass die Menge an Wasser im oberen Mantel des Mars durch dargestellt, Hydroxyl - Ionen in den Mineralien enthaltenen Die Geologie des Mars ist mit 50 bis 300 ppm Wasser gleich oder größer als die der Erde. Dies reicht aus, um den gesamten Planeten bis zu einer Tiefe von 200 bis 1000 Metern (660 bis 3.280 Fuß) zu bedecken.

Im Jahr 2005 zeigten Radardaten das Vorhandensein großer Mengen Wassereis an den Polen und in mittleren Breiten. Der Marsrover Spirit hat im März 2007 chemische Verbindungen mit Wassermolekülen untersucht. Der Phoenix- Lander hat am 31. Juli 2008 direkt Wassereis in flachem Marsboden entnommen.

Am 18. März 2013 NASA berichtet Beweise von Instrumenten auf dem Curiosity rover der Hydratation , wahrscheinlich hydratisierten Calciumsulfat , in mehreren Gesteinsproben einschließlich der gebrochenen Fragmente von „Tintina“ Rock und „Sutton Inlier“ Rock sowie in Venen und Knötchen in andere Felsen wie "Knorr" Rock und "Wernicke" Rock . Die Analyse mit dem DAN-Instrument des Rovers ergab Hinweise auf unterirdisches Wasser mit einem Wassergehalt von bis zu 4% bis zu einer Tiefe von 60 Zentimetern während der Überquerung des Rovers vom Bradbury Landing- Standort zum Yellowknife Bay- Gebiet in der Glenelg Gelände. Im September 2015 gab die NASA bekannt, dass sie auf der Grundlage von Spektrometerwerten der abgedunkelten Hangbereiche schlüssige Hinweise auf hydratisierte Soleflüsse auf wiederkehrenden Hanglinien gefunden haben. Diese Beobachtungen bestätigten frühere Hypothesen, die auf dem Zeitpunkt der Bildung und ihrer Wachstumsrate beruhten, dass diese dunklen Streifen auf Wasser zurückzuführen waren, das im sehr flachen Untergrund floss. Die Streifen enthalten hydratisierte Salze, Perchlorate, deren Kristallstruktur Wassermoleküle enthält. Die Streifen fließen im Mars-Sommer bergab, wenn die Temperatur über –23 ° Celsius liegt, und gefrieren bei niedrigeren Temperaturen.

Die perspektivische Ansicht des Korolev-Kraters zeigt 1,9 Kilometer tiefes Wassereis . Bild genommen von ESA ‚s Mars Express .

Forscher vermuten, dass ein Großteil der niedrigen nördlichen Ebenen des Planeten mit einem hunderte Meter tiefen Ozean bedeckt war , obwohl dies weiterhin umstritten ist. Im März 2015 gaben Wissenschaftler an, dass ein solcher Ozean möglicherweise die Größe des Arktischen Ozeans der Erde hat . Dieser Befund wurde aus dem Verhältnis von Wasser zu Deuterium in der modernen Marsatmosphäre im Vergleich zu diesem Verhältnis auf der Erde abgeleitet. Die Menge an Mars-Deuterium beträgt das Achtfache der Menge, die auf der Erde vorhanden ist, was darauf hindeutet, dass der alte Mars einen signifikant höheren Wasserstand hatte. Die Ergebnisse des Curiosity Rovers hatten zuvor einen hohen Deuteriumanteil im Gale Crater gefunden , der jedoch nicht signifikant genug war, um auf das frühere Vorhandensein eines Ozeans hinzuweisen. Andere Wissenschaftler warnen davor, dass diese Ergebnisse nicht bestätigt wurden, und weisen darauf hin, dass Mars-Klimamodelle noch nicht gezeigt haben, dass der Planet in der Vergangenheit warm genug war, um flüssige Gewässer zu stützen.

In der Nähe der nördlichen Polkappe befindet sich der 81,4 Kilometer breite Korolev-Krater , in dem der Mars Express- Orbiter festgestellt hat, dass er mit etwa 2.200 Kubikkilometern Wassereis gefüllt ist. Der Kraterboden liegt etwa 2 Kilometer unterhalb des Randes und ist von einem 1,8 Kilometer tiefen zentralen Hügel aus permanentem Wassereis mit einem Durchmesser von bis zu 60 Kilometern bedeckt.

Im Februar 2020 wurde festgestellt, dass dunkle Streifen, die als wiederkehrende Hanglinien (RSL) bezeichnet werden und saisonal auftreten, durch Salzwasser verursacht werden, das jährlich einige Tage lang fließt.

Polkappen

Nordpolare Frühsommer-Wassereiskappe (1999); Im Winter bildet sich eine saisonale Schicht Kohlendioxideis, die im Sommer verschwindet.
Südpolare Hochsommer-Eiskappe (2000); Die Südkappe hat eine permanente Kohlendioxid-Eiskappe, die mit Wassereis gemischt ist.

Der Mars hat zwei permanente polare Eiskappen. Während des Winters eines Pols liegt er in ständiger Dunkelheit, kühlt die Oberfläche ab und führt zur Ablagerung von 25–30% der Atmosphäre in CO 2 -Eisplatten ( Trockeneis ). Wenn die Pole erneut Sonnenlicht ausgesetzt werden, sublimiert das gefrorene CO 2 . Diese saisonalen Einwirkungen transportieren große Mengen an Staub und Wasserdampf, was zu erdähnlichem Frost und großen Zirruswolken führt . Wassereiswolken wurden 2004 vom Opportunity Rover fotografiert .

Die Kappen an beiden Polen bestehen hauptsächlich (70%) aus Wassereis. Gefrorenes Kohlendioxid sammelt sich nur im nördlichen Winter als vergleichsweise dünne Schicht von etwa einem Meter Dicke auf der Nordkappe an, während die Südkappe eine permanente Trockeneisdecke von etwa acht Metern Dicke aufweist. Diese permanente Trockeneisdecke am Südpol ist gespickt mit flachen, flachen, ungefähr kreisförmigen Gruben mit flachem Boden , deren wiederholte Bildgebungsshows sich um Meter pro Jahr ausdehnen. Dies deutet darauf hin, dass sich die permanente CO 2 -Bedeckung über dem Wassereis des Südpols mit der Zeit verschlechtert. Der nördliche Polkappe hat einen Durchmesser von etwa 1.000 Kilometern (620 Meilen) während des Nordsommers Mars und enthält etwa 1,6 Millionen Kubikkilometer (5,7 × 10 16  cu ft) von Eis, das, wenn sie gleichmäßig verteilt auf der Kappe, wäre 2 Kilometer dick. (Dies entspricht einem Volumen von 2,85 Millionen Kubikkilometern (1,01 × 10 17  cu ft) für die grönländische Eisdecke .) Die südliche Polkappe hat einen Durchmesser von 350 Kilometern und eine Dicke von 3 Kilometern. . Das Gesamtvolumen des Eises in der Südpolkappe zuzüglich der angrenzenden Schichtablagerungen wurde auf 1,6 Millionen Kubikkilometer geschätzt. Beide Polkappen weisen Spiralmulden auf, die kürzlich von SHARAD Ice Penetrating Radar gezeigt wurden und auf katabatische Winde zurückzuführen sind, die sich aufgrund des Coriolis-Effekts drehen .

Die saisonale Zuckergussbildung in Gebieten nahe der südlichen Eiskappe führt zur Bildung transparenter, 1 Meter dicker Trockeneisplatten über dem Boden. Mit der Ankunft des Frühlings erwärmt Sonnenlicht den Untergrund und der Druck des sublimierenden CO 2 baut sich unter einer Platte auf, wodurch es angehoben und schließlich aufgebrochen wird. Dies führt zu geysirartigen Ausbrüchen von CO 2 -Gas, gemischt mit dunklem Basaltsand oder Staub. Dieser Prozess ist schnell und wird innerhalb weniger Tage, Wochen oder Monate beobachtet. Diese Änderungsrate ist in der Geologie eher ungewöhnlich - insbesondere für den Mars. Das Gas, das unter einer Platte zur Stelle eines Geysirs strömt, schneidet ein spinnennetzartiges Muster radialer Kanäle unter das Eis, wobei der Prozess das umgekehrte Äquivalent eines Erosionsnetzwerks ist, das durch Wasser gebildet wird, das durch ein einzelnes Loch abfließt.

Geographie und Benennung von Oberflächenmerkmalen

Eine MOLA- basierte topografische Karte mit Hochland (rot und orange), das die südliche Hemisphäre des Mars dominiert, Tiefland (blau) im Norden. Vulkanplateaus begrenzen Regionen der nördlichen Ebene, während das Hochland von mehreren großen Einschlagbecken unterbrochen wird.
Diese neuen Einschlagkrater auf dem Mars traten irgendwann zwischen 2008 und 2014 auf, wie aus der Umlaufbahn hervorgeht

Johann Heinrich Mädler und Wilhelm Beer waren die ersten Areographen, obwohl sie für die Kartierung des Mondes besser in Erinnerung geblieben waren. Sie begannen damit, festzustellen, dass die meisten Oberflächenmerkmale des Mars dauerhaft waren, und die Rotationsperiode des Planeten genauer zu bestimmen. 1840 kombinierte Mädler zehn Jahre Beobachtungen und zeichnete die erste Karte des Mars. Anstatt den verschiedenen Markierungen Namen zu geben, bezeichneten Beer und Mädler sie einfach mit Buchstaben; Die Meridianbucht (Sinus Meridiani) war somit mit " a " gekennzeichnet.

Heute werden Merkmale auf dem Mars aus verschiedenen Quellen benannt. Albedofunktionen sind nach klassischer Mythologie benannt. Krater, die größer als 60 km sind, sind nach verstorbenen Wissenschaftlern, Schriftstellern und anderen Personen benannt, die zur Erforschung des Mars beigetragen haben. Krater, die kleiner als 60 km sind, sind nach Städten und Dörfern der Welt mit weniger als 100.000 Einwohnern benannt. Große Täler werden in verschiedenen Sprachen nach dem Wort "Mars" oder "Stern" benannt. kleine Täler sind nach Flüssen benannt.

Große Albedofunktionen behalten viele der älteren Namen bei, werden jedoch häufig aktualisiert, um neues Wissen über die Art der Funktionen widerzuspiegeln. Zum Beispiel wurde Nix Olympica (der Schnee des Olymp) zu Olympus Mons (Olymp). Die Marsoberfläche von der Erde aus gesehen ist in zwei Arten von Gebieten mit unterschiedlicher Albedo unterteilt. Die blasseren Ebenen, die mit Staub und Sand bedeckt waren, die reich an rötlichen Eisenoxiden waren, wurden einst als "Kontinente" des Mars angesehen und mit Namen wie Arabia Terra ( Land Arabiens ) oder Amazonis Planitia ( Amazonas-Ebene ) versehen. Die dunklen Züge wurden als Meere angesehen, daher ihre Namen Mare Erythraeum , Mare Sirenum und Aurorae Sinus . Das größte dunkle Merkmal von der Erde aus ist Syrtis Major Planum . Die permanente nördliche Polkappe heißt Planum Boreum , während die südliche Kappe Planum Australe heißt .

Der Marsäquator wird durch seine Rotation definiert, aber der Ort seines Nullmeridians wurde ebenso wie der der Erde (in Greenwich ) durch Wahl eines beliebigen Punktes angegeben; Mädler und Beer wählten 1830 eine Linie für ihre ersten Mars-Karten. Nachdem das Raumschiff Mariner 9 1972 umfangreiche Bilder des Mars lieferte, befand sich ein kleiner Krater (später Airy-0 genannt ) im Sinus Meridiani ("Middle Bay" oder) "Meridian Bay") wurde von Merton Davies von der Rand Corporation für die Definition von 0,0 ° Länge ausgewählt, um mit der ursprünglichen Auswahl übereinzustimmen.

Da der Mars keine Ozeane und damit keinen " Meeresspiegel " hat, musste eine Oberfläche ohne Höhe als Referenzniveau ausgewählt werden. Dies wird als Areoid des Mars bezeichnet, analog zum terrestrischen Geoid . Die Nullhöhe wurde durch die Höhe definiert, in der 610,5  Pa (6,105 mbar ) atmosphärischer Druck herrschen  . Dieser Druck entspricht dem Tripelpunkt des Wassers und beträgt etwa 0,6% des Oberflächendrucks des Meeresspiegels auf der Erde (0,006 atm).

Karte der Vierecke

Zu Kartierungszwecken unterteilt der United States Geological Survey die Marsoberfläche in dreißig kartografische Vierecke , die jeweils nach einem darin enthaltenen klassischen Albedo-Merkmal benannt sind. Die Vierecke können über die unten stehende interaktive Imagemap gesehen und erkundet werden.

Das Bild oben enthält anklickbare Links Klickbares Bild der 30 kartografischen Vierecke des Mars, definiert von der USGS . Vierecknummern (beginnend mit MC für "Mars Chart") und Namen verweisen auf die entsprechenden Artikel. Norden ist an der Spitze; 0 ° N 180 ° W  /.  0 ° N 180 ° W.  / 0; -180 befindet sich ganz links am Äquator . Die Kartenbilder wurden vom Mars Global Surveyor aufgenommen .
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Auswirkungstopographie

Neu gebildeter Einschlagkrater (est 2016 - 2019). Falschblaue Farbe hebt freiliegendes Grundgestein hervor
Bonneville Krater und Spirit Rover Lander

Die Dichotomie der Mars-Topographie ist bemerkenswert: Die von Lavaströmen abgeflachten nördlichen Ebenen stehen im Kontrast zum südlichen Hochland, das von alten Einflüssen entkernt und verkrateret ist. Untersuchungen aus dem Jahr 2008 haben Beweise für eine 1980 vorgeschlagene Theorie vorgelegt, die postuliert, dass die nördliche Hemisphäre des Mars vor vier Milliarden Jahren von einem Objekt getroffen wurde, das ein Zehntel bis zwei Drittel der Größe des Erdmondes beträgt . Bei einer Validierung würde dies die nördliche Marshalbkugel zum Standort eines Einschlagkraters mit einer Größe von 10.600 x 8.500 Kilometern oder ungefähr der Fläche Europas, Asiens und Australiens zusammen machen, die das Südpol-Aitken-Becken übertrifft als größter Einschlagkrater im Sonnensystem.

Frische Asteroid Auswirkungen auf Mars bei
3,34 ° N 219,38 ° E . Diese Bilder vor und nach dem gleichen Standort wurden an den Marsnachmittagen vom 27. bzw. 28. März 2012 ( MRO ) aufgenommen. 3 ° 20'N 219 ° 23'E  /.   / 3,34; 219,38

Der Mars ist von einer Reihe von Einschlagkratern gezeichnet: Insgesamt wurden 43.000 Krater mit einem Durchmesser von 5 Kilometern oder mehr gefunden. Das größte bestätigte davon ist das Hellas-Einschlagbecken , ein leichtes Albedo-Merkmal , das von der Erde aus deutlich sichtbar ist. Aufgrund der geringeren Masse und Größe des Mars ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein Objekt mit dem Planeten kollidiert, etwa halb so hoch wie die der Erde. Der Mars befindet sich näher am Asteroidengürtel und hat daher eine erhöhte Wahrscheinlichkeit, von Materialien aus dieser Quelle getroffen zu werden. Es ist wahrscheinlicher, dass der Mars von kurzperiodischen Kometen getroffen wird , dh solchen, die sich in der Umlaufbahn des Jupiter befinden . Trotzdem gibt es auf dem Mars weit weniger Krater als auf dem Mond, da die Marsatmosphäre Schutz vor kleinen Meteoren bietet und oberflächenmodifizierende Prozesse einige Krater gelöscht haben.

Marskrater können eine Morphologie aufweisen, die darauf hindeutet, dass der Boden nach dem Einschlag des Meteors nass geworden ist.

Vulkane

Wikinger 1 Bild von Olympus Mons . Der Vulkan und das damit verbundene Gelände haben einen Durchmesser von ca. 550 km.

Der Schildvulkan Olympus Mons ( Olymp ) ist ein erloschener Vulkan in der weiten Hochlandregion Tharsis , in der sich mehrere andere große Vulkane befinden. Olympus Mons ist ungefähr dreimal so hoch wie der Mount Everest , der im Vergleich etwas mehr als 8,8 Kilometer beträgt . Es ist entweder der höchste oder der zweithöchste Berg im Sonnensystem, je nachdem, wie er gemessen wird. Verschiedene Quellen geben Zahlen zwischen 21 und 27 Kilometern an.

Tektonische Stätten

Der große Canyon Valles Marineris (lateinisch für " Mariner Valleys", in den alten Kanalkarten auch als Agathadaemon bekannt) hat eine Länge von 4.000 Kilometern und eine Tiefe von bis zu 7 Kilometern. Die Länge von Valles Marineris entspricht der Länge Europas und erstreckt sich über ein Fünftel des Marsumfangs. Zum Vergleich: Der Grand Canyon auf der Erde ist nur 446 Kilometer lang und fast 2 Kilometer tief. Valles Marineris wurde aufgrund der Schwellung des Tharsis-Gebiets gebildet, wodurch die Kruste im Gebiet von Valles Marineris zusammenbrach. 2012 wurde vorgeschlagen, dass Valles Marineris nicht nur ein Graben ist , sondern eine Plattengrenze, an der 150 Kilometer Querbewegung stattgefunden haben, was den Mars zu einem Planeten mit möglicherweise einer zweitektonischen Plattenanordnung macht .

Löcher

Bilder vom Thermal Emission Imaging System (THEMIS) an Bord des Mars Odyssey-Orbiters der NASA haben sieben mögliche Höhleneingänge an den Flanken des Vulkans Arsia Mons ergeben . Die Höhlen, benannt nach den Angehörigen ihrer Entdecker, werden gemeinsam als "sieben Schwestern" bezeichnet. Höhleneingänge sind 100 bis 252 Meter breit und werden auf eine Tiefe von mindestens 73 bis 96 Metern geschätzt. Da das Licht den Boden der meisten Höhlen nicht erreicht, ist es möglich, dass sie sich viel tiefer als diese niedrigeren Schätzungen erstrecken und sich unter der Oberfläche ausdehnen. "Dena" ist die einzige Ausnahme; Der Boden ist sichtbar und wurde auf eine Tiefe von 130 Metern gemessen. Das Innere dieser Kavernen kann vor Mikrometeoroiden, UV-Strahlung, Sonneneruptionen und energiereichen Partikeln geschützt sein , die die Oberfläche des Planeten bombardieren.

Atmosphäre

Die schwache Atmosphäre des Mars am Horizont

Der Mars hat seine Magnetosphäre vor 4 Milliarden Jahren verloren, möglicherweise aufgrund zahlreicher Asteroidenschläge. Daher interagiert der Sonnenwind direkt mit der Mars- Ionosphäre und senkt die atmosphärische Dichte, indem Atome von der äußeren Schicht entfernt werden. Sowohl Mars Global Surveyor als auch Mars Express haben ionisierte atmosphärische Partikel entdeckt, die hinter dem Mars in den Weltraum abfließen, und dieser atmosphärische Verlust wird vom MAVEN- Orbiter untersucht. Im Vergleich zur Erde ist die Marsatmosphäre ziemlich verdünnt. Der atmosphärische Druck auf der Oberfläche reicht heute von einem Tief von 30  Pa (0,0044  psi ) bei Olympus Mons bis zu über 1.155 Pa (0,1675 psi) in Hellas Planitia mit einem mittleren Druck auf der Oberfläche von 600 Pa (0,087 psi). Die höchste atmosphärische Dichte auf dem Mars entspricht der 35 Kilometer über der Erdoberfläche. Der resultierende mittlere Oberflächendruck beträgt nur 0,6% des Erddrucks von 101,3 kPa (14,69 psi). Die Skalenhöhe der Atmosphäre beträgt ungefähr 10,8 Kilometer (6,7 Meilen), was höher ist als die der Erde, 6 Kilometer (3,7 Meilen), da die Oberflächengravitation des Mars nur ungefähr 38% der Erdgravitation beträgt, ein Effekt, der durch die niedrigere Temperatur ausgeglichen wird und 50% höheres durchschnittliches Molekulargewicht der Marsatmosphäre.

Die Marsatmosphäre besteht aus etwa 96% Kohlendioxid , 1,93% Argon und 1,89% Stickstoff sowie Spuren von Sauerstoff und Wasser. Die Atmosphäre ist sehr staubig, Partikel etwa 1,5 enthielt , um im Durchmesser , die dem Mars Himmel eine geben tawny Farbe , wenn sie von der Oberfläche zu sehen. Aufgrund der darin suspendierten Eisenoxidpartikel kann es einen rosa Farbton annehmen .

Methan

Mögliche Methanquellen und -senken ( CH
4
) auf dem Mars

Methan wurde in der Marsatmosphäre nachgewiesen ; es tritt in ausgedehnten Federn auf, und die Profile implizieren, dass das Methan aus diskreten Regionen freigesetzt wird. Die Methankonzentration schwankt zwischen etwa 0,24 ppb im nördlichen Winter und etwa 0,65 ppb im Sommer.

Schätzungen seiner Lebensdauer reichen von 0,6 bis 4 Jahren, so dass sein Vorhandensein darauf hinweist, dass eine aktive Quelle des Gases vorhanden sein muss. Methan könnte durch nicht-biologische Verfahren wie Serpentinisierung mit Wasser, Kohlendioxid und dem auf dem Mars bekannten Mineral Olivin hergestellt werden. Methanogene mikrobielle Lebensformen im Untergrund gehören zu den möglichen Quellen. Aber selbst wenn Rover-Missionen feststellen, dass das mikroskopisch kleine Marsleben die Quelle des Methans ist, befinden sich die Lebensformen wahrscheinlich weit unter der Oberfläche außerhalb der Reichweite des Rovers.

Aurora

1994 fand der Mars Express der Europäischen Weltraumorganisation ein ultraviolettes Leuchten, das von "magnetischen Regenschirmen" auf der südlichen Hemisphäre ausgeht. Der Mars hat kein globales Magnetfeld, das geladene Teilchen in die Atmosphäre leitet. Der Mars hat mehrere schirmförmige Magnetfelder, hauptsächlich auf der südlichen Hemisphäre, die Überreste eines globalen Feldes sind, das vor Milliarden von Jahren zerfiel.

Ende Dezember 2014 entdeckte das Raumschiff MAVEN der NASA Hinweise auf weit verbreitete Auroren auf der Nordhalbkugel des Mars und sank auf etwa 20–30 ° nördlicher Breite des Marsäquators ab. Die Partikel, die die Aurora verursachen, drangen in die Marsatmosphäre ein und erzeugten Auroren unterhalb von 100 km über der Oberfläche. Die Auroren der Erde reichen von 100 km bis 500 km über der Oberfläche. Magnetfelder im Sonnenwind fallen über den Mars in die Atmosphäre, und die geladenen Teilchen folgen den Magnetfeldlinien des Sonnenwinds in die Atmosphäre, wodurch Auroren außerhalb der Magnetschirme auftreten.

Am 18. März 2015 berichtete die NASA über die Entdeckung einer nicht vollständig verstandenen Aurora und einer ungeklärten Staubwolke in der Marsatmosphäre .

Im September 2017 berichtete die NASA, dass die Strahlungswerte auf der Oberfläche des Planeten Mars vorübergehend verdoppelt wurden und aufgrund eines massiven und unerwarteten Sonnensturms Mitte des Monats eine 25-mal hellere Aurora aufwiesen als zuvor .

Klima

Von allen Planeten im Sonnensystem sind die Jahreszeiten des Mars aufgrund der ähnlichen Neigung der Rotationsachsen der beiden Planeten am erdähnlichsten. Die Länge der Mars-Jahreszeiten ist etwa doppelt so lang wie die der Erde, da die größere Entfernung des Mars von der Sonne dazu führt, dass das Mars-Jahr etwa zwei Erdjahre lang ist. Die Oberflächentemperaturen des Mars variieren von Tiefstwerten von etwa –143 ° C (–225 ° F) an den Winterpolarkappen bis zu Höchstwerten von bis zu 35 ° C (95 ° F) im äquatorialen Sommer. Der große Temperaturbereich ist auf die dünne Atmosphäre zurückzuführen, die nicht viel Sonnenwärme speichern kann, den niedrigen Luftdruck und die geringe thermische Trägheit des Marsbodens. Der Planet ist 1,52-mal so weit von der Sonne entfernt wie die Erde, was nur 43% der Sonnenlichtmenge entspricht.

Wenn der Mars eine erdähnliche Umlaufbahn hätte, wären seine Jahreszeiten ähnlich wie die der Erde, da seine axiale Neigung der der Erde ähnlich ist. Die vergleichsweise große Exzentrizität der Marsbahn hat einen signifikanten Effekt. Der Mars befindet sich in der Nähe des Perihels, wenn es Sommer auf der Südhalbkugel und der Winter im Norden ist, und in der Nähe des Aphelions, wenn es Winter auf der Südhalbkugel und Sommer im Norden ist. Infolgedessen sind die Jahreszeiten auf der südlichen Hemisphäre extremer und die Jahreszeiten auf der Nordhalbkugel milder als dies sonst der Fall wäre. Die Sommertemperaturen im Süden können bis zu 30 ° C wärmer sein als die entsprechenden Sommertemperaturen im Norden.

Der Mars hat die größten Staubstürme im Sonnensystem und erreicht Geschwindigkeiten von über 160 km / h. Diese können von einem Sturm auf kleinem Raum bis zu gigantischen Stürmen, die den gesamten Planeten bedecken, variieren. Sie treten in der Regel auf, wenn der Mars der Sonne am nächsten ist, und es wurde gezeigt, dass sie die globale Temperatur erhöhen.

Mars (vor / nach) globaler Staubsturm (Juli 2018)
Staubstürme auf dem Mars
18. November 2012
25. November 2012
Die Standorte der Opportunity- und Curiosity- Rover werden notiert

Umlaufbahn und Rotation

Der Mars ist ungefähr 230 Millionen km von der Sonne entfernt. Die Umlaufzeit beträgt 687 (Erd-) Tage, rot dargestellt. Die Erdumlaufbahn ist blau.

Die durchschnittliche Entfernung des Mars von der Sonne beträgt ungefähr 230 Millionen km (143 Millionen Meilen) und seine Umlaufzeit beträgt 687 (Erd-) Tage. Der Sonnentag (oder Sol ) auf dem Mars ist nur geringfügig länger als ein Tag auf der Erde: 24 Stunden, 39 Minuten und 35,244 Sekunden. Ein Marsjahr entspricht 1.8809 Erdjahren oder 1 Jahr, 320 Tagen und 18,2 Stunden.

Die axiale Neigung des Mars beträgt 25,19 ° relativ zu seiner Umlaufbahn , was der axialen Neigung der Erde ähnlich ist. Infolgedessen hat der Mars Jahreszeiten wie die Erde, obwohl sie auf dem Mars fast doppelt so lang sind, weil seine Umlaufzeit so viel länger ist. In der heutigen Epoche liegt die Ausrichtung des Nordpols des Mars nahe am Stern Deneb .

Mars hat eine relativ ausgeprägte Exzentrizität der Umlaufbahn von etwa 0,09; Von den sieben anderen Planeten im Sonnensystem hat nur Merkur eine größere Exzentrizität der Umlaufbahn. Es ist bekannt, dass der Mars in der Vergangenheit eine viel kreisförmigere Umlaufbahn hatte. Zu einem Zeitpunkt, vor 1,35 Millionen Erdjahren, hatte der Mars eine Exzentrizität von ungefähr 0,002, viel weniger als die heutige Erde. Der Exzentrizitätszyklus des Mars beträgt 96.000 Erdjahre im Vergleich zum Erdzyklus von 100.000 Jahren. Der Mars hat einen viel längeren Exzentrizitätszyklus mit einem Zeitraum von 2,2 Millionen Erdjahren, der den 96.000-Jahres-Zyklus in den Exzentrizitätsgraphen überschattet. In den letzten 35.000 Jahren wurde die Umlaufbahn des Mars aufgrund der Gravitationseffekte der anderen Planeten etwas exzentrischer. Die nächstgelegene Entfernung zwischen Erde und Mars wird sich in den nächsten 25.000 Jahren weiter leicht verringern.

Bewohnbarkeit und Suche nach Leben

Der Probenahmearm von Viking 1 Lander nahm Bodenproben für Tests auf ( Chryse Planitia )

Das derzeitige Verständnis der Bewohnbarkeit von Planeten  - die Fähigkeit einer Welt, Umweltbedingungen zu entwickeln, die für die Entstehung von Leben günstig sind - begünstigt Planeten mit flüssigem Wasser auf ihrer Oberfläche. Meistens erfordert dies, dass die Umlaufbahn eines Planeten innerhalb der bewohnbaren Zone liegt , die sich für die Sonne von knapp über der Venus bis etwa zur Halb-Hauptachse des Mars erstreckt. Während des Perihels taucht der Mars in diese Region ein, aber die dünne (Niederdruck-) Atmosphäre des Mars verhindert, dass flüssiges Wasser über längere Zeiträume in großen Regionen vorhanden ist. Der vergangene Fluss von flüssigem Wasser zeigt das Bewohnbarkeitspotential des Planeten. Jüngste Erkenntnisse deuten darauf hin, dass Wasser auf der Marsoberfläche möglicherweise zu salzig und sauer war, um ein regelmäßiges Leben auf der Erde zu unterstützen.

Erkennung von Einschlagglasablagerungen (grüne Flecken) am Algenkrater , einem möglichen Ort für erhaltenes altes Leben

Das Fehlen einer Magnetosphäre und die extrem dünne Atmosphäre des Mars ist eine Herausforderung: der Planet hat wenig Wärmeübertragung über seine Oberfläche, schlechte Isolierung gegen Beschuss des Sonnenwindes und ungenügenden Luftdruck Wasser in flüssiger Form (Wasser statt zu behalten sublimiert zu ein gasförmiger Zustand). Der Mars ist fast oder vielleicht völlig geologisch tot; Das Ende der vulkanischen Aktivität hat offenbar das Recycling von Chemikalien und Mineralien zwischen der Oberfläche und dem Inneren des Planeten gestoppt.

In-situ- Untersuchungen wurden auf dem Mars von den Viking Landers , Spirit and Opportunity Rovers, Phoenix Landers und Curiosity Rovers durchgeführt. Es gibt Hinweise darauf, dass der Planet einst wesentlich bewohnbarer war als heute, aber ob dort jemals lebende Organismen existierten, ist unbekannt. Die Wikinger-Sonden Mitte der 1970er Jahre führten Experimente zum Nachweis von Mikroorganismen im Marsboden an ihren jeweiligen Landeplätzen durch und zeigten positive Ergebnisse, einschließlich eines vorübergehenden Anstiegs des CO
2
Produktion bei Kontakt mit Wasser und Nährstoffen. Dieses Lebenszeichen wurde später von Wissenschaftlern bestritten, was zu einer anhaltenden Debatte führte. Der NASA-Wissenschaftler Gilbert Levin behauptete, dass Viking möglicherweise Leben gefunden habe. Eine erneute Analyse der Wikingerdaten im Lichte des modernen Wissens über extremophile Lebensformen hat ergeben, dass die Wikinger-Tests nicht hoch genug waren, um diese Lebensformen zu erkennen. Die Tests hätten sogar eine (hypothetische) Lebensform töten können. Vom Phoenix Mars Lander durchgeführte Tests haben gezeigt, dass der Boden einen alkalischen pH-Wert aufweist und Magnesium, Natrium, Kalium und Chlorid enthält. Die Bodennährstoffe können möglicherweise das Leben unterstützen, aber das Leben müsste immer noch vor dem intensiven ultravioletten Licht geschützt werden. Eine kürzlich durchgeführte Analyse des Marsmeteoriten EETA79001 ergab 0,6 ppm ClO -
4
1,4 ppm ClO -
3
und 16 ppm NO -
3
, höchstwahrscheinlich marsianischen Ursprungs. Der ClO -
3
deutet auf das Vorhandensein anderer stark oxidierender Oxychlorine wie ClO hin -
2
oder ClO , hergestellt sowohl durch UV-Oxidation von Cl als auch durch Röntgenradiolyse von ClO -
4
. Daher überleben wahrscheinlich nur hoch feuerfeste und / oder gut geschützte (unterirdische) organische Stoffe oder Lebensformen.

Dieses Bild vom Gale-Krater im Jahr 2018 ließ Spekulationen aufkommen, dass einige Formen wurmartige Fossilien waren, aber es handelte sich um geologische Formationen, die wahrscheinlich unter Wasser gebildet wurden.

Eine 2014 durchgeführte Analyse der Phoenix WCL ergab, dass die Ca (ClO
4
)
2
im Phönix hat der Boden, vielleicht schon seit 600 Millionen Jahren, nicht mit flüssigem Wasser in irgendeiner Form interagiert. Wenn ja, das hochlösliche Ca (ClO
4
)
2
in Kontakt mit flüssigem Wasser hätte sich nur CaSO gebildet
4
. Dies deutet auf eine stark trockene Umgebung mit minimaler oder keiner Wechselwirkung mit flüssigem Wasser hin.

Wissenschaftler haben vorgeschlagen, dass Carbonatkügelchen, die im Meteoriten ALH84001 gefunden wurden , von dem angenommen wird, dass er vom Mars stammt, fossile Mikroben sein könnten, die auf dem Mars vorhanden sind, als der Meteorit vor etwa 15 Millionen Jahren durch einen Meteoriteneinschlag von der Marsoberfläche gesprengt wurde. Dieser Vorschlag stieß auf Skepsis, und es wurde ein ausschließlich anorganischer Ursprung für die Formen vorgeschlagen.

Es wird behauptet, dass kleine Mengen von Methan und Formaldehyd, die von Marsorbitern nachgewiesen wurden, mögliche Beweise für das Leben sind, da diese chemischen Verbindungen in der Marsatmosphäre schnell zerfallen würden. Alternativ können diese Verbindungen stattdessen durch vulkanische oder andere geologische Mittel wie Serpentinit wieder aufgefüllt werden .

Lage des unterirdischen Wassers im Planum Australe

Schlag Glas , durch die Auswirkungen der Meteore gebildet, die auf der Erde kann Anzeichen von Leben erhalten, wurde auf der Oberfläche des Einschlagskraters auf dem Mars gefunden. Ebenso hätte das Glas in Einschlagkratern auf dem Mars Lebenszeichen bewahren können, wenn Leben an diesem Ort existiert hätte.

Im Mai 2017 wurden möglicherweise Hinweise auf das früheste bekannte Leben an Land auf der Erde in 3,48 Milliarden Jahre altem Geyserit und anderen verwandten Mineralvorkommen (häufig in der Nähe von heißen Quellen und Geysiren ) gefunden, die im Pilbara-Kraton in Westaustralien entdeckt wurden . Diese Ergebnisse können hilfreich sein, um zu entscheiden, wo am besten nach frühen Lebenszeichen auf dem Planeten Mars gesucht werden kann .

Anfang 2018 spekulierten Medienberichte, dass bestimmte Gesteinsmerkmale an einem Ort namens Jura wie eine Art Fossil aussahen, aber Projektwissenschaftler sagen, dass die Formationen wahrscheinlich aus einem geologischen Prozess am Boden eines alten trocknenden Seebodens resultierten und mit Mineraladern zusammenhängen in dem Bereich ähnlich wie Gipskristalle .

Am 7. Juni 2018 gab die NASA bekannt, dass der Curiosity Rover organische Verbindungen in Sedimentgesteinen entdeckt hat, die drei Milliarden Jahre alt sind, was darauf hinweist, dass einige der Bausteine ​​für das Leben vorhanden waren.

Im Juli 2018 berichteten Wissenschaftler über die Entdeckung eines subglazialen Sees auf dem Mars, dem ersten bekannten stabilen Gewässer auf dem Planeten. Es befindet sich 1,5 km unter der Oberfläche am Fuße der südlichen Polkappe und ist etwa 20 Kilometer breit. Der See wurde mit dem MARSIS- Radar an Bord des Mars Express- Orbiters entdeckt und die Profile wurden zwischen Mai 2012 und Dezember 2015 gesammelt. Der See ist bei 193 ° Ost und 81 ° Süd zentriert, einem flachen Gebiet, das keine besondere topografische Lage aufweist Eigenschaften. Es ist größtenteils von höheren Ebenen umgeben, außer auf seiner Ostseite, wo es eine Vertiefung gibt.

Monde

HiRISE-Bild mit verbesserter Farbe von Phobos , das eine Reihe von meist parallelen Rillen und Kraterketten zeigt , mit dem Stickney-Krater rechts
HiRISE-Bild in verbesserter Farbe von Deimos (nicht maßstabsgetreu), das die glatte Decke aus Regolith zeigt

Der Mars hat zwei relativ kleine (im Vergleich zu den Erdmonden) natürliche Monde, Phobos (ungefähr 22 Kilometer im Durchmesser) und Deimos (ungefähr 12 Kilometer im Durchmesser), die nahe am Planeten kreisen. Das Einfangen von Asteroiden ist eine seit langem bevorzugte Theorie, deren Ursprung jedoch ungewiss bleibt. Beide Satelliten wurden 1877 von Asaph Hall entdeckt ; Sie sind nach den Figuren Phobos (Panik / Angst) und Deimos (Terror / Angst) benannt, die in der griechischen Mythologie ihren Vater Ares , den Kriegsgott, in die Schlacht begleiteten. Mars war das römische Gegenstück zu Ares. Im modernen Griechisch behält der Planet seinen alten Namen Ares (Aris: Άρης ).

Von der Marsoberfläche aus erscheinen die Bewegungen von Phobos und Deimos anders als die des Mondes . Phobos steigt im Westen auf, setzt im Osten ein und steigt in nur 11 Stunden wieder auf. Deimos, der sich gerade außerhalb der synchronen Umlaufbahn befindet  - wo die Umlaufzeit mit der Rotationsperiode des Planeten übereinstimmen würde - steigt im Osten erwartungsgemäß, aber langsam an. Trotz der 30-stündigen Umlaufbahn von Deimos vergehen zwischen dem Aufstieg und der Einstellung für einen äquatorialen Beobachter 2,7 Tage, da er langsam hinter die Rotation des Mars zurückfällt.

Umlaufbahnen von Phobos und Deimos (maßstabsgetreu)

Da sich die Umlaufbahn von Phobos unterhalb der synchronen Höhe befindet, senken die Gezeitenkräfte des Planeten Mars allmählich seine Umlaufbahn. In etwa 50 Millionen Jahren könnte es entweder gegen die Marsoberfläche stoßen oder in eine Ringstruktur um den Planeten zerfallen.

Der Ursprung der beiden Monde ist nicht gut verstanden. Ihre Zusammensetzung mit niedriger Albedo und kohlenstoffhaltigem Chondrit wurde als ähnlich wie Asteroiden angesehen, was die Einfangtheorie unterstützt. Die instabile Umlaufbahn von Phobos scheint auf eine relativ junge Gefangennahme hinzudeuten. Beide haben jedoch Kreisbahnen in der Nähe des Äquators, was für erfasste Objekte ungewöhnlich ist, und die erforderliche Erfassungsdynamik ist komplex. Eine Akkretion zu Beginn der Marsgeschichte ist plausibel, würde jedoch keine Zusammensetzung erklären, die eher Asteroiden als dem Mars selbst ähnelt, wenn dies bestätigt wird.

Eine dritte Möglichkeit ist die Beteiligung eines dritten Körpers oder eine Art von Aufprallstörung. Neuere Hinweise darauf, dass Phobos ein hochporöses Inneres aufweist und eine Zusammensetzung nahe legt, die hauptsächlich Schichtsilikate und andere vom Mars bekannte Mineralien enthält, deuten auf einen Ursprung von Phobos aus Material hin, das durch einen Aufprall auf den Mars ausgestoßen wurde, der in der Marsumlaufbahn wieder akkretiert wurde, ähnlich wie die vorherrschende Theorie für den Ursprung des Erdmondes. Obwohl die VNIR- Spektren der Marsmonde denen der Asteroiden des Außengürtels ähneln, wird berichtet, dass die thermischen Infrarotspektren von Phobos nicht mit Chondriten jeder Klasse übereinstimmen .

Der Mars kann Monde mit einem Durchmesser von weniger als 50 bis 100 Metern haben, und es wird vorausgesagt, dass zwischen Phobos und Deimos ein Staubring existiert.

Erkundung

Die Abstiegsphase der Mission des Mars Science Laboratory mit dem Curiosity Rover setzt seine Fallschirme ein, um sich vor der Landung zu verlangsamen.

Dutzende von Raumfahrzeugen ohne Besatzung , darunter Orbiter , Lander und Rover , wurden von der Sowjetunion , den Vereinigten Staaten , Europa und Indien zum Mars geschickt , um die Oberfläche, das Klima und die Geologie des Planeten zu untersuchen.

Ab 2018 befinden sich auf dem Mars acht funktionierende Raumschiffe : sechs im Orbit - 2001 Mars Odyssey , Mars Express , Mars Reconnaissance Orbiter , MAVEN , Mars Orbiter Mission und ExoMars Trace Gas Orbiter  - und zwei an der Oberfläche - Mars Science Laboratory Curiosity (Rover) ) und InSight (Lander). Die Öffentlichkeit kann über die Bilder von Mars fordern Mars Reconnaissance Orbiter ‚s HiWish Programm .

Das Mars Science Laboratory mit dem Namen Curiosity wurde am 26. November 2011 gestartet und erreichte den Mars am 6. August 2012 UTC . Es ist größer und fortschrittlicher als die Mars Exploration Rovers mit einer Bewegungsrate von bis zu 90 Metern pro Stunde. Zu den Experimenten gehört ein chemischer Laser-Probenehmer, mit dem die Zusammensetzung von Gesteinen in einer Entfernung von 7 Metern abgeleitet werden kann. Am 10. Februar 2013 erhielt der Curiosity Rover mit seinem Bordbohrer die ersten Tiefgesteinsproben , die jemals von einem anderen Planetenkörper entnommen wurden. Im selben Jahr stellte sich heraus, dass der Marsboden zwischen 1,5 und 3 Massen-% Wasser enthält (obwohl er an andere Verbindungen gebunden und daher nicht frei zugänglich ist). Beobachtungen des Mars Reconnaissance Orbiter hatten zuvor die Möglichkeit eines fließenden Wassers in den wärmsten Monaten auf dem Mars aufgezeigt.

Am 24. September 2014 erreichte die von der indischen Weltraumforschungsorganisation (ISRO) gestartete Mars Orbiter Mission (MOM) die Marsumlaufbahn. ISRO startete MOM am 5. November 2013 mit dem Ziel, die Marsatmosphäre und -topographie zu analysieren. Die Mars Orbiter Mission nutzte eine Hohmann-Transferbahn , um dem Gravitationseinfluss der Erde zu entkommen und sich auf eine neunmonatige Reise zum Mars zu katapultieren. Die Mission ist die erste erfolgreiche interplanetare Mission in Asien.

Die Europäische Weltraumorganisation hat in Zusammenarbeit mit Roscosmos am 14. März 2016 den ExoMars Trace Gas Orbiter und den Schiaparelli- Lander gestartet . Während der Trace Gas Orbiter am 19. Oktober 2016 erfolgreich in die Mars-Umlaufbahn eintrat, stürzte Schiaparelli bei seinem Landeversuch ab.

Im Mai 2018 wurde der InSight- Lander der NASA zusammen mit den beiden MarCO CubeSats gestartet, die am Mars vorbeiflogen und während der Landung als Telemetrierelais fungierten . Die Mission erreichte den Mars im November 2018. InSight entdeckte im April 2019 potenzielle seismische Aktivitäten (ein " Marsbeben ").

InSight Lander - Panorama (9. Dezember 2018)

Im Jahr 2019 kartierte das Raumschiff MAVEN erstmals globale Windmuster in großer Höhe auf dem Mars. Es wurde entdeckt, dass die Winde, die Meilen über der Oberfläche sind, Informationen über die Landformen darunter behalten.

Zukunft

Konzept für ein bimodales nukleares Thermotransferfahrzeug im erdnahen Orbit

Die NASA startete die Mars 2020- Mission am 30. Juli 2020. Die Mission wird Proben für den zukünftigen Abruf und die Rückkehr zur Erde zwischenspeichern. Das derzeitige Konzept für die Mars-Mission zur Probenrückgabe würde 2026 starten und Hardware enthalten, die von der NASA und der ESA gebaut wurde. Die Europäische Weltraumorganisation wird den ExoMars-Rover und die Oberflächenplattform irgendwann zwischen August und Oktober 2022 auf den Markt bringen.

Der Mars Hope- Orbiter der Vereinigten Arabischen Emirate wurde am 19. Juli 2020 gestartet und soll 2021 den Mars erreichen. Die Sonde wird eine globale Studie über die Marsatmosphäre durchführen.

Während des 20. und 21. Jahrhunderts wurden mehrere Pläne für eine menschliche Mission zum Mars vorgeschlagen, aber es wurde noch keine menschliche Mission gestartet. SpaceX- Gründer Elon Musk legte im September 2016 einen Plan vor, um optimistisch eine Mission mit Besatzung zum Mars im Jahr 2024 mit geschätzten Entwicklungskosten von 10 Milliarden US-Dollar zu starten. Diese Mission wird jedoch voraussichtlich nicht vor 2027 stattfinden. Im Oktober 2016 wird Präsident Barack Obama erneuerte die Politik der Vereinigten Staaten, um das Ziel zu verfolgen, Menschen in den 2030er Jahren zum Mars zu schicken, und die Internationale Raumstation weiterhin als Technologie-Inkubator für diese Verfolgung zu nutzen. Der NASA Authorization Act von 2017 wies die NASA an, Menschen bis Anfang der 2030er Jahre in die Nähe oder auf die Oberfläche des Mars zu bringen.

Astronomie auf dem Mars

Mit der Anwesenheit verschiedener Orbiter, Lander und Rover ist es möglich, Astronomie vom Mars aus zu praktizieren . Obwohl der Marsmond Phobos etwa ein Drittel des Winkeldurchmessers des Vollmonds auf der Erde erscheint , erscheint Deimos mehr oder weniger sternförmig und sieht nur geringfügig heller aus als die Venus von der Erde.

Verschiedene Phänomene, die von der Erde aus gesehen wurden, wurden auch vom Mars aus beobachtet, wie Meteore und Auroren . Die scheinbaren Größen der Monde Phobos und Deimos sind ausreichend kleiner als die der Sonne; Daher werden ihre partiellen "Sonnenfinsternisse" am besten als Transite angesehen (siehe Transit von Deimos und Phobos vom Mars). Transite von Merkur und Venus wurden vom Mars aus beobachtet. Ein Transit der Erde wird am 10. November 2084 vom Mars aus gesehen.

Am 19. Oktober 2014 kam der Komet Siding Spring dem Mars sehr nahe, so nahe, dass das Koma den Mars umhüllt haben könnte.

Erde und Mond ( MRO HiRISE , November 2016)
Phobos durchquert die Sonne ( Gelegenheit , 10. März 2004)
Verfolgung von Sonnenflecken vom Mars

Anzeigen

Animation der scheinbaren rückläufigen Bewegung des Mars im Jahr 2003 von der Erde aus gesehen.

Die mittlere scheinbare Größe des Mars beträgt +0,71 mit einer Standardabweichung von 1,05. Da die Umlaufbahn des Mars exzentrisch ist, die Größe an Opposition kann von der Sonne von etwa -3,0 bis -1,4 reicht. Die minimale Helligkeit beträgt +1,86, wenn sich der Planet in Verbindung mit der Sonne befindet. In seiner hellsten Form ist der Mars (zusammen mit dem Jupiter ) nach der Venus die zweitgrößte Leuchtkraft. Der Mars erscheint normalerweise deutlich gelb, orange oder rot. Der Spirit Rover der NASA hat eine grünlich-braune, schlammfarbene Landschaft mit blaugrauen Felsen und hellroten Sandflecken fotografiert. Wenn es am weitesten von der Erde entfernt ist, ist es mehr als siebenmal weiter entfernt als wenn es am nächsten ist. Wenn es am wenigsten günstig positioniert ist, kann es monatelang im Sonnenlicht verloren gehen. Zu den günstigsten Zeiten - in Abständen von 15 oder 17 Jahren und immer zwischen Ende Juli und Ende September - können mit einem Teleskop viele Oberflächendetails gesehen werden . Besonders auffällig sind auch bei geringer Vergrößerung die polaren Eiskappen .

Wenn sich der Mars der Opposition nähert, beginnt eine Phase rückläufiger Bewegung , was bedeutet, dass er sich in einer Schleifenbewegung in Bezug auf die Hintergrundsterne rückwärts zu bewegen scheint. Die Dauer dieser rückläufigen Bewegung beträgt ungefähr 72 Tage, und der Mars erreicht seine maximale Leuchtkraft in der Mitte dieser Bewegung.

Nächstgelegene Ansätze

Relativ

Geozentrische Animation der Marsbahn relativ zur Erde von Januar 2003 bis Januar 2019
   Mars   ·    Erde
Marsentfernung von der Erde in Millionen km (Gm).

Der Punkt, an dem sich die geozentrische Länge des Mars um 180 ° von der der Sonne unterscheidet, wird als Opposition bezeichnet , was nahe der Zeit der nächsten Annäherung an die Erde liegt. Die Zeit der Opposition kann bis zu 8,5 Tage vor dem nächsten Anflug liegen. Die Entfernung bei näherer Annäherung variiert zwischen etwa 54 und 103 Millionen km (34 und 64 Millionen Meilen) aufgrund der elliptischen Umlaufbahnen der Planeten , was zu vergleichbaren Schwankungen der Winkelgröße führt . Die letzte Mars-Opposition fand am 27. Juli 2018 in einer Entfernung von etwa 58 Millionen km statt. Die nächste Mars-Opposition findet am 13. Oktober 2020 in einer Entfernung von etwa 63 Millionen km statt. Die durchschnittliche Zeit zwischen den aufeinanderfolgenden Gegensätzen des Mars, seiner Synodenperiode , beträgt 780 Tage; Die Anzahl der Tage zwischen den Daten aufeinanderfolgender Widersprüche kann jedoch zwischen 764 und 812 liegen.

Wenn sich der Mars der Opposition nähert, beginnt eine Phase rückläufiger Bewegung , die ihn in einer Schleifenbewegung relativ zu den Hintergrundsternen rückwärts bewegen lässt. Die Dauer dieser rückläufigen Bewegung beträgt etwa 72 Tage.

Absolut, um die Gegenwart

Der Mars näherte sich der Erde und der maximalen scheinbaren Helligkeit in fast 60.000 Jahren, 55.758.006 km (0.37271925 AU; 34.646.419 mi), Stärke –2,88, am 27. August 2003 um 09:51:13 UTC. Dies geschah, als der Mars einen Tag von der Opposition und etwa drei Tage von seinem Perihel entfernt war , was es besonders einfach machte, von der Erde aus zu sehen. Das letzte Mal, dass es so nahe kam, war schätzungsweise am 12. September 57.617 v. Chr. , Das nächste Mal im Jahr 2287. Dieser Rekordansatz war nur geringfügig näher als andere jüngste enge Ansätze. Zum Beispiel war der Mindestabstand am 22. August 1924 0,37285  AU und der Mindestabstand am 24. August 2208 beträgt 0,37279  AU .

Alle 15 bis 17 Jahre tritt der Mars in der Nähe seines Perihels in Opposition. Diese perihelischen Gegensätze nähern sich der Erde näher als andere Gegensätze, die alle 2,1 Jahre auftreten. Der Mars gerät 2003, 2018 und 2035 in perihelische Opposition, wobei 2020 und 2033 der perihelischen Opposition nahe kommen.

Historische Beobachtungen

Die Geschichte der Marsbeobachtungen ist geprägt von den Gegensätzen des Mars, wenn der Planet der Erde am nächsten ist und daher am leichtesten sichtbar ist, die alle paar Jahre auftreten. Noch bemerkenswerter sind die perihelischen Gegensätze des Mars, die alle 15 oder 17 Jahre auftreten und sich dadurch auszeichnen, dass der Mars nahe am Perihel liegt und somit noch näher an der Erde liegt.

Antike und mittelalterliche Beobachtungen

Galileo Galilei , die erste Person, die 1610 den Mars per Teleskop sah.

Die alten Sumerer glaubten, der Mars sei Nergal , der Gott des Krieges und der Pest. Während der sumerischen Zeit war Nergal eine kleine Gottheit von geringer Bedeutung, aber in späteren Zeiten war die Stadt Ninive sein Hauptkultzentrum . In mesopotamischen Texten wird der Mars als "Stern des Gerichts über das Schicksal der Toten" bezeichnet. Die Existenz des Mars als wanderndes Objekt am Nachthimmel wurde von den alten ägyptischen Astronomen aufgezeichnet und war 1534 v. Chr. Mit der rückläufigen Bewegung des Planeten vertraut . In der Zeit des neo-babylonischen Reiches machten die babylonischen Astronomen regelmäßig Aufzeichnungen über die Positionen der Planeten und systematische Beobachtungen ihres Verhaltens. Für den Mars wussten sie, dass der Planet alle 79 Jahre 37 Synodenperioden oder 42 Tierkreiskreise durchführte. Sie erfanden arithmetische Methoden, um geringfügige Korrekturen an den vorhergesagten Positionen der Planeten vorzunehmen. Im antiken Griechenland war der Planet als Πυρόεις bekannt .

Im vierten Jahrhundert v. Chr. Bemerkte Aristoteles , dass der Mars während einer Bedeckung hinter dem Mond verschwand , was darauf hinweist, dass der Planet weiter entfernt war. Ptolemaios , ein in Alexandria lebender Grieche , versuchte, das Problem der Umlaufbahn des Mars anzugehen. Ptolemäus 'Modell und seine kollektive Arbeit zur Astronomie wurden in der mehrbändigen Sammlung Almagest vorgestellt , die für die nächsten vierzehn Jahrhunderte zur maßgeblichen Abhandlung über die westliche Astronomie wurde . Literatur aus dem alten China bestätigt, dass der Mars den chinesischen Astronomen spätestens im 4. Jahrhundert v. Chr. Bekannt war. In den ostasiatischen Kulturen wird der Mars traditionell als "Feuerstern" (chinesisch: 火星 ) bezeichnet, basierend auf den fünf Elementen .

Während des 17. Jahrhunderts maß Tycho Brahe die tägliche Parallaxe des Mars, mit der Johannes Kepler die relative Entfernung zum Planeten vorläufig berechnete. Als das Teleskop verfügbar wurde, wurde die tägliche Parallaxe des Mars erneut gemessen, um den Abstand zwischen Sonne und Erde zu bestimmen. Dies wurde erstmals 1672 von Giovanni Domenico Cassini durchgeführt . Die frühen Parallaxenmessungen wurden durch die Qualität der Instrumente beeinträchtigt. Die einzige beobachtete Bedeckung des Mars durch die Venus war die vom 13. Oktober 1590, gesehen von Michael Maestlin in Heidelberg . 1610 wurde der Mars vom italienischen Astronomen Galileo Galilei betrachtet , der ihn zuerst per Teleskop sah. Die niederländische Astronomin Christiaan Huygens war die erste Person, die eine Karte des Mars mit Geländemerkmalen zeichnete .

Mars "Kanäle"

Karte des Mars von Giovanni Schiaparelli
Mars skizziert, wie von Lowell vor 1914 beobachtet (südlich oben)
Karte des Mars vom Hubble-Weltraumteleskop aus der Nähe der Opposition von 1999 (Norden oben)

Im 19. Jahrhundert erreichte die Auflösung von Teleskopen ein Niveau, das ausreichte, um Oberflächenmerkmale zu identifizieren. Am 5. September 1877 kam es zu einer perihelischen Opposition des Mars. In diesem Jahr verwendete der italienische Astronom Giovanni Schiaparelli in Mailand ein 22-Zentimeter-Teleskop , um die erste detaillierte Karte des Mars zu erstellen. Diese Karten enthielten insbesondere Merkmale, die er Canali nannte und die sich später als optische Täuschung erwiesen . Diese Canali waren angeblich lange, gerade Linien auf der Marsoberfläche, denen er Namen berühmter Flüsse auf der Erde gab. Sein Begriff, der "Kanäle" oder "Grooves" bedeutet, wurde im Englischen im Volksmund als "Kanäle" falsch übersetzt.

Beeinflusst von den Beobachtungen gründete der Orientalist Percival Lowell ein Observatorium mit 30 und 45 Zentimetern Teleskopen. Das Observatorium wurde für die Erforschung des Mars während der letzten guten Gelegenheit im Jahr 1894 und der folgenden weniger günstigen Gegensätze genutzt. Er veröffentlichte mehrere Bücher über den Mars und das Leben auf dem Planeten, die einen großen Einfluss auf die Öffentlichkeit hatten. Die Canali wurden unabhängig von anderen Astronomen wie Henri Joseph Perrotin und Louis Thollon in Nizza mit einem der größten Teleskope dieser Zeit gefunden.

Die jahreszeitlichen Veränderungen (bestehend aus der Verringerung der Polkappen und der dunklen Bereiche, die sich während des Mars-Sommers gebildet haben) in Kombination mit den Kanälen führten zu Spekulationen über das Leben auf dem Mars, und es war eine lang gehegte Überzeugung, dass der Mars weite Meere und Vegetation enthielt. Das Teleskop erreichte nie die Auflösung, die erforderlich war, um Spekulationen nachzuweisen. Bei Verwendung größerer Teleskope wurden weniger lange, gerade Kanäle beobachtet. Während einer Beobachtung von Camille Flammarion im Jahr 1909 mit einem 84-Zentimeter-Teleskop wurden unregelmäßige Muster beobachtet, jedoch keine Canali .

Sogar in den 1960er Jahren wurden Artikel über die Marsbiologie veröffentlicht, in denen andere Erklärungen als das Leben für die saisonalen Veränderungen auf dem Mars beiseite gelegt wurden. Detaillierte Szenarien für den Stoffwechsel und die chemischen Kreisläufe eines funktionellen Ökosystems wurden veröffentlicht.

Besuch eines Raumfahrzeugs

Als Raumschiffe in den 1960er und 1970er Jahren während der Mariner-Missionen der NASA den Planeten besuchten , wurden diese Konzepte radikal gebrochen. Die Ergebnisse der Wikinger-Lebenserfassungsexperimente unterstützten eine Pause, in der die Hypothese eines feindlichen, toten Planeten allgemein akzeptiert wurde.

Mit Mariner 9 und Viking konnten mit den Daten dieser Missionen bessere Karten des Mars erstellt werden. Ein weiterer großer Fortschritt war die 1996 gestartete und bis Ende 2006 betriebene Mission Mars Global Surveyor , die vollständige, äußerst detaillierte Karten des Mars ermöglichte Topographie, Magnetfeld und Oberflächenmineralien erhalten werden. Diese Karten sind online verfügbar. Zum Beispiel bei Google Mars . Mars Reconnaissance Orbiter und Mars Express erkundeten weiter mit neuen Instrumenten und unterstützten Lander-Missionen. Die NASA bietet zwei Online-Tools: Mars Trek , das mithilfe von Daten aus 50 Jahren Erkundung Visualisierungen des Planeten liefert, und Experience Curiosity , das das Reisen auf dem Mars in 3D mit Curiosity simuliert.

In der Kultur

Mars symbol.svg

Der Mars ist nach dem römischen Kriegsgott benannt . In verschiedenen Kulturen steht Mars für Männlichkeit und Jugend. Sein Symbol , ein Kreis mit einem Pfeil nach rechts oben, wird als Symbol für das männliche Geschlecht verwendet.

Die vielen Fehler bei Mars-Erkundungssonden führten zu einer satirischen Gegenkultur, die die Fehler einem Erd-Mars- " Bermuda-Dreieck ", einem " Mars-Fluch " oder einem "Großen Galaktischen Ghul" zuschrieb, der sich von Mars-Raumschiffen ernährt.

Intelligente "Marsmenschen"

Die modische Idee, dass der Mars von intelligenten Marsmenschen bevölkert wurde, explodierte Ende des 19. Jahrhunderts. Schiaparellis "canali" -Beobachtungen in Kombination mit Percival Lowells Büchern zu diesem Thema brachten den Standardbegriff eines Planeten zum Ausdruck , der eine trocknende, kühlende, sterbende Welt mit alten Zivilisationen war, die Bewässerungsarbeiten errichteten.

Eine Seifenwerbung von 1893, die auf der beliebten Idee basiert, dass der Mars besiedelt ist

Viele andere Beobachtungen und Proklamationen namhafter Persönlichkeiten trugen zum sogenannten "Marsfieber" bei. 1899 beobachtete der Erfinder Nikola Tesla bei der Untersuchung des atmosphärischen Funkrauschens mit seinen Empfängern in seinem Labor in Colorado Springs sich wiederholende Signale, von denen er später vermutete, dass es sich um Funkkommunikation von einem anderen Planeten, möglicherweise dem Mars, handelte. In einem Interview von 1901 sagte Tesla:

Es dauerte einige Zeit, bis mir der Gedanke in den Sinn kam, dass die beobachteten Störungen auf eine intelligente Steuerung zurückzuführen sein könnten. Obwohl ich ihre Bedeutung nicht entziffern konnte, war es mir unmöglich, sie als völlig zufällig zu betrachten. Das Gefühl wächst ständig auf mir, dass ich als erster den Gruß eines Planeten auf einen anderen gehört habe.

Teslas Theorien wurden von Lord Kelvin unterstützt, der während seines Besuchs in den Vereinigten Staaten im Jahr 1902 berichtet haben soll, er habe geglaubt, Tesla habe Mars-Signale aufgenommen, die in die Vereinigten Staaten gesendet wurden. Kelvin bestritt diesen Bericht "nachdrücklich" kurz vor seiner Abreise: "Was ich wirklich sagte, war, dass die Bewohner des Mars, falls es welche gibt, New York zweifellos sehen konnten, insbesondere die Blendung der Elektrizität."

In einem Artikel der New York Times aus dem Jahr 1901 sagte Edward Charles Pickering , Direktor des Harvard College Observatory , dass sie vom Lowell Observatory in Arizona ein Telegramm erhalten hätten , das zu bestätigen schien, dass der Mars versuchte, mit der Erde zu kommunizieren.

Anfang Dezember 1900 erhielten wir vom Lowell Observatory in Arizona ein Telegramm, dass ein Lichtstrahl vom Mars (das Lowell Observatory ist eine Spezialität des Mars) mit einer Dauer von siebzig Minuten projiziert wurde. Ich habe diese Fakten mit Europa verbunden und Neostyle-Kopien durch dieses Land verschickt. Der Beobachter dort ist ein vorsichtiger, zuverlässiger Mann und es gibt keinen Grund zu bezweifeln, dass das Licht existiert. Es wurde wie von einem bekannten geografischen Punkt auf dem Mars gegeben. Das war alles. Jetzt ist die Geschichte um die Welt gegangen. In Europa wird angegeben, dass ich mit dem Mars in Verbindung gestanden habe und alle möglichen Übertreibungen aufgetaucht sind. Was auch immer das Licht war, wir haben keine Möglichkeit zu wissen. Ob es Intelligenz hatte oder nicht, kann niemand sagen. Es ist absolut unerklärlich.

Pickering schlug später vor, in Texas eine Reihe von Spiegeln zu schaffen , die Marsmenschen signalisieren sollen.

Mars-Stativillustration aus der französischen Ausgabe von 1906 von The War of the Worlds von HG Wells

In den letzten Jahrzehnten enthüllte die hochauflösende Kartierung der Marsoberfläche, die in Mars Global Surveyor gipfelte , keine Artefakte der Besiedlung durch "intelligentes" Leben, aber pseudowissenschaftliche Spekulationen über intelligentes Leben auf dem Mars werden von Kommentatoren wie Richard C. Hoagland fortgesetzt . Diese Spekulationen erinnern an die Canali- Kontroverse und basieren auf kleinen Merkmalen, die in den Bildern von Raumfahrzeugen wahrgenommen werden, wie "Pyramiden" und " Gesicht auf dem Mars ". Der Planetenastronom Carl Sagan schrieb:

Der Mars ist zu einer Art mythischer Arena geworden, auf die wir unsere irdischen Hoffnungen und Ängste projiziert haben.

Die Darstellung des Mars in der Fiktion wurde durch seine dramatische rote Farbe und durch wissenschaftliche Spekulationen des 19. Jahrhunderts angeregt, dass seine Oberflächenbedingungen nicht nur das Leben, sondern auch das intelligente Leben unterstützen könnten. So entstand eine große Anzahl von Science-Fiction- Szenarien, darunter HG Wells ' Der Krieg der Welten von 1898, in dem Marsmenschen versuchen, ihrem sterbenden Planeten durch Invasion der Erde zu entkommen.

Einflussreiche Werke enthalten Ray Bradbury 's The Martian Chronicles , in denen menschliche Entdecker versehentlich eine Zivilisation auf dem Mars zerstören, Edgar Rice Burroughs ' Barsoom Serie , CS Lewis 'Roman Out of the Silent Planet (1938) und eine Reihe von Robert A. Heinlein Geschichten vor der Mitte der sechziger Jahre.

Jonathan Swift bezog sich im 19. Kapitel seines Romans Gullivers Reisen auf die Monde des Mars, etwa 150 Jahre vor ihrer tatsächlichen Entdeckung durch Asaph Hall , und beschrieb ihre Umlaufbahnen ziemlich genau .

Eine Comicfigur eines intelligenten Marsmenschen, Marvin der Marsmensch , erschien in Haredevil Hare (1948) als Figur in den Looney Tunes- Zeichentrickfilmen von Warner Brothers und ist bis heute Teil der Populärkultur.

Nachdem die Raumschiffe Mariner und Viking Bilder des Mars zurückgegeben hatten, wie er wirklich ist, eine scheinbar leblose und kanallose Welt, mussten diese Ideen über den Mars aufgegeben und eine Mode für genaue, realistische Darstellungen menschlicher Kolonien auf dem Mars entwickelt werden Am bekanntesten davon sein kann , Kim Stanley Robinson ‚s Mars - Trilogie . Pseudowissenschaftliche Spekulationen über das Gesicht auf dem Mars und andere rätselhafte Wahrzeichen, die von Raumsonden entdeckt wurden, haben dazu geführt, dass alte Zivilisationen weiterhin ein beliebtes Thema in der Science-Fiction sind, insbesondere im Film.

Interaktive Mars-Karte

Acheron Fossae Acidalia Planitia Alba Mons Amazonis Planitia Aonia Planitia Arabia Terra Arcadia Planitia Argentea Planum Argyre Planitia Chryse Planitia Claritas Fossae Cydonia Mensae Daedalia Planum Elysium Mons Elysium Planitia Gale crater Hadriaca Patera Hellas Montes Hellas Planitia Hesperia Planum Holden crater Icaria Planum Isidis Planitia Jezero crater Lomonosov crater Lucus Planum Lycus Sulci Lyot crater Lunae Planum Malea Planum Maraldi crater Mareotis Fossae Mareotis Tempe Margaritifer Terra Mie crater Milankovič crater Nepenthes Mensae Nereidum Montes Nilosyrtis Mensae Noachis Terra Olympica Fossae Olympus Mons Planum Australe Promethei Terra Protonilus Mensae Sirenum Sisyphi Planum Solis Planum Syria Planum Tantalus Fossae Tempe Terra Terra Cimmeria Terra Sabaea Terra Sirenum Tharsis Montes Tractus Catena Tyrrhen Terra Ulysses Patera Uranius Patera Utopia Planitia Valles Marineris Vastitas Borealis Xanthe TerraKarte des Mars
Das Bild oben enthält anklickbare Links Interaktive Bildkarte der globalen Topographie des Mars . Bewegen Sie die Maus über das Bild, um die Namen von über 60 wichtigen geografischen Merkmalen anzuzeigen, und klicken Sie, um einen Link zu diesen zu erstellen. Die Färbung der Basiskarte zeigt relative Höhen an , basierend auf Daten des Mars Orbiter Laser Altimeter auf dem Mars Global Surveyor der NASA . Weiß und Braun zeigen die höchsten Erhebungen an ( +12 bis +8 km ); gefolgt von Rosa und Rot ( +8 bis +3 km ); gelb ist 0 km ; Grün und Blau sind niedrigere Höhen (bis zu –8 km ). Achsen sind Breiten- und Längengrade ; Polarregionen werden notiert.


Siehe auch

Anmerkungen

Verweise

Externe Links

Bilder

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