Nemoku.lt » Astronomija » Fantastika ir tikrovė apie Marsą ir jo palydovus » Darbo peržiūra

Fantastika ir tikrovė apie Marsą ir jo palydovus

Faktai apie Marsą

• Vidutinis nuotolis nuo Saulės: 227,94 mln.km
• Skersmuo: 6794,4 km
• Vidutinis tankis 3,94 g/cm2
• Marso paviršiaus plotas prilygsta 28% Žemės paviršiaus ploto
• Marso amžius beveik toks pat kaip Žemės ( apie 4,7 milijardo metų)
• Masė Žemės masės vienetais ( 59,74 * 1023): 0,107
• Sukimosi apie ašį periodas: 24 h 37 min. 23 s
• Skriejimo aplink Saulę periodas: 686,96 d
• Palydovų skaičius: 2
• Marso ženklas: ♂

Marsas

Marsas – išorinė planeta, esanti arčiausiai Žemės. Jam skiriama itin daug dėmesio. Šio amžiaus pradžioje daugelis astronomų buvo įsitikinę, kad Marse yra išsivysčiusi civilizacija. Dabar šis mitas sugriautas. Marsiečių nėra, ir spėjama, kad aukščiausia gyvybės forma, kuri įmanoma šioje planetoje, tėra labai primityvi organinė medžiaga. Bet veikiausiai ši planeta išvis negyva. Nepaisant to, iš visų planetų Marsas yra labiausiai panašus į Žemę ir būtent jis turėtų būti pirmas pilotuojamų ekspedicijų tikslas po Mėnulio.
Žiūrint pro teleskopą, Marsas yra panašus į rausvą skritulį su baltomis ašigalių kepurėmis ir tamsiais reljefiniais dariniais, kurie iš esmės nekinta. Negana to, Marso ašies posvyris į orbitos plokštumą tik truputį didesnis negu Žemės, taigi ten vyksta tokia pat metų laikų kaita, tik kiekvienas sezonas dvigubai ilgesnis negu Žemėje. Kaip ir Žemės, Marso pietų ašigalis perihelyje (arčiausiame prie Saulės orbitos taške) atsisuka į Saulę; Marso klimatui šis reiškinys turu didesnę įtaką negu Žemės orams, nes Marso orbita labiau ištęsta. Dėl to pietų pusrutulyje, palyginti su šiaurės pusrutuliu, ryškesni klimato kontrastai: vasaros karštos ir trumpos, žiemos ilgesnės ir šaltesnės. Ties Marso pusiauju vasaros vidurdienį gali pakilti iki 16oC ir aukščiau. Naktys labai šaltos, nes plona atmosfera negali sulaikyti šilumos. Tačiau Marsas nėra visai sustingusi nuo šalčio planeta.
Marsas - gana maža planeta, kurią kasmet galima stebėti kelis mėnesius. Maždaug kas 15 metų Marsas ir Žemė suartėja iki mažiausio 55 mln.km atstumo – įvyksta didžioji opozicija. Paskutinė tokia opozicija buvo 1988 m. Opozicijos metu pro teleskopą gerai matomos baltos Marso ašigalių kepurės iš ledo ir sušalusio anglies dioksido.
Dažnai sakoma, kad Marsas yra labiau evoliucionavęs negu Žemė, ir tai ko gero tiesa. Bet absoliutinis jų amžius maždaug vienodas, taigi Marsas paprasčiausiai greičiau paseno.
Marso atmosfera. Marso vidutinis tankis mažesnis negu žemės, skersmuo daug trumpesnis dėl to pabėgimo greitis (kuri įgyja kūnas įveikia planetos trauką) irgi yra mažas – 5 km/s. Todėl tokia plona ir reta Marso atmosfera. Jos svarbiausias sandas yra anglies dvideginis (95%); slėgis prie paviršiaus nesiekia nė 10 milibarų (1000 Pa). Jokia žemiška būtybė negalėtu čia egzistuoti be specialios apsaugos. Marso paviršiuje nėra skysto vandens, tačiau baltos jo ašigalių kepurės veikiausiai sudarytos iš vandens ledo su tam tikra sušalusio anglies dioksido (sauso ledo) priemaiša. Ašigalių kepurių dydis kinta priklausomai nuo metų laikų; kai kepurės didžiausios, jas galima pamatyti pro nedidelį teleskopą.
Branduolys. Remiantis Marso sandaros teoriniais modeliais, Marsas turi 1000 km spindulio geležies ir geležies sulfido branduolį, 2300 km storio silikatų mantiją ir virš jos 100 km storio granito ir bazaltų plutą. Magnetinis laukas yra apie 500 kartų silpnesnis negu Žemės.
Dariniai senuosiuose Marso žemėlapiuose (marsalapiuose). Pirmąjį Marso piešinį 1659 m nupiešė olandų astronomas Kristianas Heigensas (1629 – 1695). Jame matoma V raidės pavidalo tamsi sritis. Iš tikrųjų tai yra mažesnis darinys, dabar vadinamas Didžiojo Sirto lyguma. Vėliau stebėtojai naudojo didesnius teleskopus ir jų sudarytuose marsalapiuose detalių daugiau. Pirmieji patikimi marsalapiai buvo sudaryti XIX a. II pusėje.
Skiaparelis sudarė marsalapį, kuris pranoko visus ankstesnius. Jame astronomas nubrėžė tiesias, panašias į dirbtines linijas ir pavadino jas “canali”. Nuo tol jos ir vadinamos Marso kanalais. Tučtuojau buvo iškelta hipotezė, kad tai yra dirbtiniai vandens kanalai, kuriuos iškasė planetos gyventojai, sukūrę didžiulę drėkinimo sistemą. Ten, kur kanalai kerta vienas kitą, marsalapyje matomos nedidelės dėmelės, pavadintos oazėmis; manyta, kad tai tankiausiai apgyvendintos Marso vietos. Pats Skiaparelis marsiečių hipotezės atžvilgiu buvo santūrus. Bet amerikietis Persivalis Lovelis (1855 – 1916), Lovelio observatorijos Flagstafe įkūrėjas, buvo įsitikinęs, kad Marse egzistuoja labai išsivysčiusi civilizacija.
Marso paviršius. Nustačius, kad tamsios Marso paviršiaus dėmės negali būti jūros, kilo mintis, jog tai yra augmenijos plotai žemumose. Taip manyta iki “Marinerio-4” skrydžio. Šis kosminis aparatas paleistas 1964 m ir pirmąkart sėkmingai nuskriejo į Marsą. Paaiškėjo, kad tamsios sritys – tai ne įdubos. Dalis jų, taip pat ir Didysis Sirtas, yra didingos plokštikalnės su šlaitais iš visų pusių.
Didžioji Marso paviršiaus dalis yra raudonos ochros spalvos. Šios sritys vadinamos dykumomis. Gruntą sudaro: silicis, geležis, kalcis, aliuminis, titanas. Planetos atmosferoje pučia vėjai, dažnos dulkių audros.
Kosminiai aparatai “Vikingai” pateikė duomenų , kad kažkada Marso paviršiumi tekėjo daug vandens. Chrisės rajoną kerta vingiuotu dariniai, panašūs į išdžiuvusių upių vagas. Beje, vėliau buvo iškelta hipotezė, kad Marso kanalus išrausė lava, kažkada tekėjusi Marso paviršiumi.
Gausu kraterių, kurie yra didžiuliai, kai kurie turi centrines kalvas kaip Mėnulyje. Apskrita balta dėmė – Elada – labiausiai įdubusi Marso sritis. Yra gilių tarpeklių ir darinių, labai panašių į išdžiuvusias upių vagas.
Senos ir naujos teorijos. Įdomu grįžti į praeitį ir prisiminti ką astronautai galvojo apie Marsą iki 1965m., kai pirmasis sėkmingai veikęs zondas “Marineris-4” atsiuntė duomenis iš Marso apylinkių.Manyta, kad tamsios sritys yra įdubos, galbūt senų jūrų dugnas, o šviesūs rajonai – Elados lyguma yra plynaukštės. Taip pat tikėtasi, kad paviršius lygus - be aukštų kalnų ir gilių slėnių. Jau pirmosios nuotraukos parodė, kad Marse yra kraterių,paviršius yra labai gruoblėtas.
Ypač daug naujo Marse atrado 1971m. “Marineris-9”. Priartėjęs prie Marso ir nufotografavęs abu jo palydovus, “Marineris-9” turėjo laukti, kol nurims dulkių audra. Atrodė,kad dulkės beveik siekia Olimpo bei Arsijos kalnų viršūnes,aukštesnes nei 20km. Atmosferai praskaidrėjus, paaiškėjo, jog tai milžiniški vulkanai; hipotezes apie Marso paviršių vėl teko koreguoti. Nustatyta , kad Marso vulkanai triskart aukštesni nei Havajų vulkanai.
Gyvybė Marse. XX a.pradžioje buvo plačiai paplitusi nuomonė, kad Marse gali egzistuoti žemiška gyvybė ir kad ši planeta, ko gero, gyvenama. 1877 m. italų astronomas Džovanis Skiaparelis visą pasaulį privertė kalbėti apie protingus marsiečius, kurie neva sukūrė didelį kanalų tinklą savo mirštančiai planetai gelbėti. ,,Visas bekraštis žemynas, - rašė Skiaparelis, - išvagotas gausybės spalvingų linijų. Kai kurios jų yra trumpos, nesiekia nė 300 mylių”. Tada niekas nepagalvojo, kad iš Žemės įžiūrimi tokie Marso dariniai turėtų būti keliasdešimties kilometrų pločio.
Marsiečių mitas visiems laikams išblėso po to, kai 1960 – 1970m. Marsą pasiekė pirmosios kosminės stotys. Užuot pamačius į Sacharą panašias dvi dykumas, čia buvo atrasta tūkstančiai kraterių, primenančių esančius Mėnulyje, milžiniškų vulkanų, didžiulių kanjonų ir keistų darinių, primenančių išdžiūvusių upių vagas.
Kosminė stotis atskleidė dar vieną Marso mįslę. Vadinamosios Marso jūros, kurias kai kurie astronomai siejo su sezonine augmenijos kaita, pasirodė beesančios viso labo tik tankesnės paviršiaus sritys, kuriose vėjas gainioja šviesesnių dulkių tumulus.

Marso palydovai

1877m. Asafas Holis pro Vašingtono observatorijos 66 cm skersmens refraktorių atrado du Marso palydovus; vėliau jie buvo pavadinti Fobu ir Deimu. Palyginti su Mėnuliu, abu jie itin maži. Palydovai spindi labai blyškiai, dėl to, nepaisant daugelio mėginimų juos aptikti, tai padaryti pavyko tik 1877m. Dėl Marso palydovų kilmės tebesiginčijama. Tai gali būti asteroidai, iš asteroidų žiedo patekę į Marso traukos lauką.
Fobas (palydovas). Fobas yra didžiausias ir arčiausias iš dviejų Marso gamtinių palydovų, pavadintas senovės graikų mitologijos baimės dievo vardu. Fobas buvo Arėjaus (romėnų mitologijoje atitikmuo – Marsas) sūnus. Fobo orbita yra artimiausia planetai iš gamtinių palydovų, žinomų Saulės sistemoje. Jis skrieja nutolęs mažiau nei 6000 km nuo Marso paviršiaus. Jis taip pat vienas iš mažiausių gamtinių palydovų Saulės sistemoje.
Atradimas. Fobą 1877 metų rugpjūčio 18 d. US Naval Obervatory Vašingtone atrado amerikiečių astronomas Asaph Hall. Tai įvyko apie 9 val. 14 min. Grinvičo laiku. Tas pats astronomas atrado ir kitą Marso palydovą Deimą.
Pavadinimą šiam palydovui pasiūlė Henris Madanas (Henry Madan, 1838-1901), Etono koledžo (D.Britanija) veikėjas.
Fobą iš arti nufotografavo Mariner 9 (1971 m.), Viking 1 (1977 m.), Fob 2 (1988 m.), Mars Global Surveyor (1998 ir 2003 m.) ir Mars Express (2004 m.) kosminiai aparatai.
Orbitos charakteristikos. Fobas orbita aplink Marsą apskrieja greičiau, nei Marsas apsisuka apie savo ašį. Jis pateka planetos vakaruose, tolygiai juda dangaus skliautu ir po 4 val. 15 min. (arba mažiau) nusileidžia rytuose. Tai įvyksta du kartus per dieną kas 11 val. 6 min. Fobas yra taip arti Marso paviršiaus, kad jo neįmanoma stebėti esant planetoje už 70,4° platumos (Fobas čia būna žemiau horizonto).
Tokia artima Marsui Fobo orbita reiškia, kad Fobas galimai “nukris” ant planetos paviršiaus arba bus sunaikintas. Apskaičiuota, kad per 100 metų Fobas 1,8 metru priartėja prie Marso ir per 50 milijonų metų jis pasieks Marso paviršių arba suskils ir taps planetos žiedais.
Žiūrint iš Fobo, Marsas būtų 6400 kartų didesnis ir 2500 kartų ryškesnis nei Žemė, žiūrint į ją iš Mėnulio.
Fizinės charakteristikos. Fobas yra nesferinės figūros, jo matmenys 27 × 21,6 × 18,8 km. Turi nemažai kraterių, kurių didžiausias Stickney krateris, pavadintas mergautinės Fobo atradėjo žmonos pavarde. Fobas išraižytas griovių ir ruožų, panašių į kanjonus, kurie yra 30 m gylio, 100-200 m pločio ir iki 20 km ilgio.
Fobas yra tamsus dangaus kūnas, manoma, kad jis sudarytas iš C-tipo medžiagų, kurių pagrindas anglis. Jis panašus į C-tipo asteroidus iš asteroidų žiedo, esančio tarp Marso ir Jupiterio planetų. Be viso to, Fobo tankis yra per mažas, kad jis būtų gryna ir ištisinė uola. Manoma, kad jis sudarytas iš uolų ir ledo. TSRS kosminis aparatas Fob 2 aptiko silpną bet nuolatinį dujų iš Fobo išsiskyrimą. Deja, Fob 2 buvo prarastas prieš nustatant šių išsiskiriančių medžiagų sudėtį. Iš paskutinių Mars Global Surveyor nuotraukų nustatyta, kad Fobo paviršius padengtas apie 1 metro storio dulkių sluoksniu, panašiu į Mėnulio.
Labiausiai tikėtina, kad Fobas yra asteroidas iš Saulės sistemos asteroidų žiedo, kuris pateko į Marso gravitacijos lauką
Deimas (palydovas). Deimas – mažesnis ir labiau nutolęs nuo planetos vienas iš dviejų Marso gamtinių palydovų, pavadintas senovės graikų mitologijos dievo vardu.
Atradimas. Džonatanas Sviftas (Jonathan Swift, 1667-1745), pagarsėjęs savo kūriniu "Guliverio kelionės", yra ganėtinai tiksliai paskelbęs Marso palydovų skaičių ir orbitas, pareiškęs, jog susapnavo tai sapne.
Deimą, kaip ir kitą Marso palydovą Fobą, atrado amerikiečių astronomas Asaph Hall 1877 metų rugpjūčio 12 d. 7 val. 48 min. Grinvičo laiku.
Pavadinimą šiam Marso palydovui pasiūlė suteikti Etono koledžo (B.Britanija) mokslininkas Henris Madanas (Henry Madan, 1838-1901).
Charakteristikos. Deimas, mokslininkų nuomone, greičiausiai yra asteroidas, nutolęs nuo Jupiterio planetos tiek, kad pateko į Marso gravitacijos lauką ir pradėjo skrieti apie jį. Tiesa, ši hipotezė yra gana diskutuojama mokslininkų tarpe. Bet, kita vertus, Deimas savo matmeninis ir nesferine forma yra gana panašus į kitus asteroidus. Jo matmenys yra maždaug 15×10×12 km.
Deimas sudarytas iš anglinių uolienų, panašių į C-tipo asteroidų, ir ledo. Jo paviršiuje yra kraterių, tačiau jis yra pastebimai lygesnis nei Fobas. Dviejų didžiausių kraterių, pavadintų Svifto ir Voltero pavadinimais, skersmuo yra apie 3 km.
Žiūrint iš Deimo, Marsas būtų 1000 kartų didesnis ir 400 kartų ryškesnis už Mėnulį, žiūrint į jį iš Žemės. Marsas užimtų 1/11 dalį dangaus skliauto.
Žiūrint į Deimą iš Marso, šio kampinis skersmuo tebūtų 2,5' ir plika akimi jis atrodytų lyg žvaigždė. Ryškiausiu momentu (kaip Mėnulio pilnatis) jis būtų tokio paties ryškumo kaip Venera, matoma iš Žemės. Kitais atvejais jo ryškumas būtų kaip Vegos žvaigždės, matomos iš Žemės.
Kitaip nei Fobo, kurio orbitinis greitis yra didelis ir kuris pateka vakaruose ir nusileidžia rytuose, Deimas pateka rytuose ir nusileidžia vakarų pusėje. Apskriedamas planetą per 30,5 valandų, atsižvelgiant į tai, kad Marsas apie ašį apsisuka maždaug per 24,5 valandos, Fobą Marso padangėje pusiaujo stebėtojas gali stebėti apie 2,7 dienos.
Dėl to, kad Deimo orbita yra gana artima Marsui ir mažai pasvirusi, lyginant su Marso pusiauju, jo negalima stebėti iš planetos platumų, didesnių nei 82,7°.

Naudota literatūra:
www.google.lt
Vytautas Tarasonis. Fizika III. Vilnius, 2002