Fisico

Marte (pianeta)

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Baldassarre Ross

Un primo piano di Marte

Marte È il quarto pianeta più lontano al sole e l'ultimo dei pianeti rocciosi interni del sistema solare, insieme a mercurio, Venere e la terra. Facilmente visibile, Marte ha sempre affascinato gli osservatori fin dai tempi preistorici per il loro colore rossastro e per questo motivo gli è stato dato il nome del dio romana della guerra.

Altre antiche civiltà hanno anche associato questo pianeta ai rispettivi dei della guerra o ai fatti fatidici. Ad esempio, gli antichi Sumeri lo chiamavano Nergal e sembrano anche citati nei testi mesopotamici come la stella del processo ai morti. Anche gli astronomi babilonesi, egiziani e cinesi hanno lasciato registri dettagliati dei movimenti di Mars.

Da parte loro, gli astronomi Maya erano interessati a lui, calcolando il suo Periodo sinodico (Il tempo necessario per incontrarsi di nuovo nello stesso punto del cielo rispetto al sole) con grande precisione ed evidenziando il periodo retrogrado del pianeta.

Nel 1610, Galileo fu il primo ad osservare Marte attraverso il telescopio. Con i miglioramenti degli strumenti ottici, le scoperte seguirono, facilitate dal fatto che, a differenza di Venere, non esiste uno spesso strato di nuvole che ostacola la visibilità.

Così hanno scoperto il punto nero di Syrtis Major, un punto caratteristico in superficie, gli strati polari bianchi, i famosi canali Mars e alcuni cambiamenti periodici nella colorazione del pianeta, che hanno fatto pensare a molti alla possibile esistenza della vita sul pianeta sul pianeta rosso, almeno la vegetazione.

Tuttavia, le informazioni dalle sonde mostrano che il pianeta è deserto e ha un'atmosfera sottile. Finora non ci sono prove della vita su Marte.

Caratteristiche generali di Marte

Marte è piccolo, solo un decimo della massa della terra e circa la metà del diametro.

Il suo asse di rotazione è attualmente inclinato di circa 25º (la terra è a 23.6 °). Ecco perché ha stazioni, ma di diversa durata sulla terra, perché il suo periodo orbitale è di 1,88 anni. Quindi le stazioni marziane durano più o meno il doppio della terra.

Questa inclinazione non era sempre la stessa. Alcuni modelli matematici dell'orbita suggeriscono che in passato avrebbe potuto varia in modo significativo, tra l'11 e il 49 °, portando notevoli cambiamenti nel tempo.

Per quanto riguarda le temperature, vanno tra -140 ºC e 21 ºC. È un po 'estremo e l'atmosfera sottile contribuisce.

Le sorprendenti tappi polari di Marte sono co₂, così come il contenuto dell'atmosfera. La pressione atmosferica è piuttosto bassa, circa un centesimo di terra.

Immagine di Marte attraverso il telescopio spaziale Hubble che mostra uno dei tappi polari

Nonostante l'alto contenuto di CO₂, L'effetto serra su Marte è molto meno marcato che in Venere.

La superficie essendo deserto, le tempeste di sabbia sono frequenti su Marte. Un viaggiatore non avrebbe trovato acqua o vegetazione liquida lì, solo rocce e sabbia.

Il colore distintivo rossastro è dovuto a abbondanti ossidi di ferro e sebbene ci sia acqua su Marte, si trova nel sottosuolo, sotto i cappucci polari.

È interessante notare, nonostante il fatto che il ferro abbonda a superficie, gli scienziati affermano che è scarso all'interno, perché la densità media di Mars è la minima tra i pianeti rocciosi: solo 3900 kg/m³.

Poiché il ferro è l'elemento pesante più abbondante nell'universo, a bassa densità significa scarsità di ferro, in particolare tenendo conto dell'assenza del proprio campo magnetico.

Riepilogo delle principali caratteristiche fisiche del pianeta

-Massa: 6.39 x 10²³ kg

-Radio equatoriale: 3.4 x 10³ km

-Forma: leggermente amaro.

-Distanza media dal sole: 228 milioni di km.

-Inclinazione dell'orbita: 1.85º per quanto riguarda il piano eclittico.

-Temperatura: -63 ºC, media in superficie.

-Gravità: 3.7 m/s²

-Proprio campo magnetico: NO.

-Atmosfera: sottile, per lo più co₂.

-Densità: 3940 kg/m³

-Satelliti: 2

-Anelli: non ha.

Confronto delle dimensioni di Mars-Africa

The Marte of Martes

I satelliti naturali non abbondano i pianeti interni così chiamati, a differenza dei pianeti esterni, che dicono loro da TENS. Il pianeta rosso ha due piccole lune chiamate Phobos e Deimos, scoperte da Asaph Hall nel 1877.

I nomi dei satelliti marziani hanno origine nella mitologia greca: Phobos -miedo-, era il figlio di Ares e Afrodite, mentre facevamo l'atto -terror -era suo fratello gemello e insieme hanno accompagnato suo padre in guerra alla guerra.

Deimos, il piccolo e irregolare satellite di Marte. Le aree bianche sono strati di Regolito, una polvere minerale simile a quella coperta dalla superficie lunare

Le lune di Marte sono molto piccole, molto più della nostra luna maestosa. La sua forma irregolare fa sospettare che siano asteroidi catturati dalla gravità del pianeta, ancor più se si considera che Marte sia molto vicino alla cintura degli asteroidi.

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Il diametro medio di Phobos è di soli 28 km, mentre Deamimos è ancora più basso: 12 km.

Entrambi sono in rotazione sincrona con Marte, il che significa che il periodo di rotazione attorno al pianeta è uguale al periodo di rotazione attorno al proprio asse. Ecco perché mostrano sempre la stessa faccia a Marte.

Inoltre, Phobos è molto veloce, al punto che esce e mette un paio di volte durante il giorno marziano, che dura quasi uguale alla terra.

Le orbite dei due satelliti sono molto vicine a Marte e anche instabili. Pertanto si ipotizza che ad un certo punto possano schiantarsi contro la superficie, in particolare i Fast Phobos, con solo 9377 km di distanza.

Animazione con le orbite di Phobos e Deimos attorno a Marte. Fonte: Giphy.

Movimento di traduzione

Marte Orbit al sole seguendo una traiettoria ellittica il cui periodo è uguale a 1.Circa 9 anni terrestri, o 687 giorni. Tutte le orbite dei pianeti seguono le leggi di Kepler e quindi hanno una forma di ellisse, sebbene ci siano alcune più circolari di altre.

Non è il caso di Marte, perché l'ellisse della sua orbita è in qualche modo più pronunciata della terra o quella di Venere.

In questo modo, ci sono momenti in cui Marte è molto lontano dal sole, una distanza chiamata afelio, Mentre in altri è molto più vicino: il perielio. Questa circostanza contribuisce anche a Marte con una gamma di temperature abbastanza ampia.

Nel passato remoto, l'orbita di Marte doveva essere molto più circolare di quanto non sia ora, tuttavia l'interazione gravitazionale con gli altri corpi del sistema solare ha prodotto cambiamenti.

Orbite rispetto a Marte e Terra

Dati di movimento di Marte

I seguenti dati descrivono brevemente il movimento Mars:

-Radio medio dell'orbita: 2.28 x 10⁸ km

-Inclinazione dell'orbita: 1.85º

-Eccentricità: 0.093

-Velocità orbitale media: 24.1 km/s

-Periodo di traduzione: 687 giorni.

-Periodo di rotazione: 24 ore, 37 minuti.

-Giornata solare: 24 ore, 39 minuti.

Quando e come osservare Marte

Marte è facilmente identificabile nel cielo notturno per il suo colore rossastro. Si distingue dalle stelle, dal momento che non sbatte le palpebre o titola se si vede ad occhio nudo.

Ce n'è molto.

Poiché il pianeta rosso è al di fuori dell'orbita della terra, l'occasione migliore per vederlo è quando è dentro opposizione al sole. Sono chiamati i pianeti la cui orbita è esterna all'orbita terrestre Pianeti superiori E quelli che non sono il Pianeti inferiori.

Congiunzione e opposizione di un pianeta superiore. Fonte: Maran, s. Astronomia per i manichini.

Mercurio e Venere sono i pianeti inferiori, più vicini al sole rispetto alla terra stessa, mentre i pianeti superiori sono tutti gli altri: Marte, Giove, Saturno, Urano e Nettuno.

Solo i pianeti superiori hanno opposizione e congiunzione con il sole, mentre quelli inferiori hanno due tipi di congiunzione.

Quindi, quando Marte è in opposizione al sole visto dalla Terra, significa che si trova tra il pianeta e il re della stella. Quindi è possibile vederlo più grande e alto nel cielo, visibile per tutta la notte, mentre la congiunzione rende impossibile l'osservazione. Questo è valido per tutti i pianeti superiori.

Marte è in opposizione al sole ogni 26 mesi (2 anni e 50 giorni). L'ultima opposizione di Marte ha avuto luogo a luglio 2018; Pertanto si prevede che accadrà di nuovo nell'ottobre 2020, quando Marte attraversa la costellazione dei Pesci.

Opposizione di Marte dal 1995 al 2003. Il pianeta non è sempre visto nelle stesse dimensioni, né mostra la stessa faccia alla terra

Marte attraverso il telescopio

Per il telescopio, Marte sembra un album rosa. Con buone condizioni atmosferiche e a seconda della squadra puoi vedere tappi polari e alcune regioni grigie il cui aspetto varia a seconda della stazione marziana.

Il pianeta non mostra sempre la stessa faccia alla terra, né è visto nelle stesse dimensioni, come si può vedere nel mosaico delle fotografie scattate dal telescopio spaziale Hubble. La differenza è dovuta all'eccentricità dell'orbita marziana.

Nel 2003 Marte era molto vicino alla Terra, 56 milioni di chilometri, mentre nel 2020 la distanza prevista è di 62 milioni di chilometri. L'approccio del 2003 era il più grande in 60.000 anni.

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Per quanto riguarda i satelliti di Marte, sono troppo piccoli per vederli ad occhio nudo o con il binocolo. È richiesto un telescopio di dimensioni ragionevoli e si aspetta che un'opposizione li distingua.

Anche così, la luminosità del pianeta non li mostra, ma ci sono dispositivi che nascondono Marte nell'obiettivo dello strumento, migliorando le piccole lune.

Movimento di rotazione di Marte

FOBOS, MARS DE MARS

Il movimento di rotazione di Marte è simile nella durata della terra e l'inclinazione dell'asse è stata scoperta da William Herschel. Questo rende le stazioni di esperienza di Marte proprio come la terra, solo più prolungate.

Nell'emisfero settentrionale di Marte, gli inverni sono più morbidi e si verificano quando il sole è in perielio, quindi sono meno freddi e più corti; D'altra parte, le estati si verificano in afelio e sono più fresche. Nell'emisfero meridionale si verifica al contrario; Cambiamenti climatici Ci sono più estremi.

Tuttavia, la presenza di anidride carbonica sta causando un leggero ma sostenuto aumento della temperatura di Marte, come si può vedere dai dati raccolti dalle missioni di sondaggio.

Quando fa caldo, parte dell'anidride carbonica accumulata nei cappelli polari evapora sotto forma di geyer e passa all'atmosfera. Ma sul polo opposto, l'anidride carbonica congela e addensano il cappuccio.

Animazione che mostra il ciclo di anidride carbonica in tappi polari Marte. Fonte: Wikimedia Commons.

Poiché a Marte manca il proprio campo magnetico che lo protegge, una parte dell'anidride carbonica viene dispersa nello spazio. La missione spaziale di Mars Odyssey ha registrato questo straordinario ciclo atmosferico.

Composizione

Ciò che si sa sulla composizione di Mars deriva dalla spettrometria effettuata dalle sonde di esplorazione, così come dall'analisi dei meteoriti marziani che sono riusciti a raggiungere la terra.

Secondo le informazioni fornite da queste fonti, gli elementi principali su Marte sono:

-L'ossigeno e il silicio sono i più abbondanti nella corteccia, insieme a ferro, magnesio, calcio, alluminio e potassio.

-Carbonio, ossigeno e azoto nell'atmosfera.

- Altri elementi sono stati rilevati in una proporzione minore: titanio, cromo, zolfo, fosforo, manganese, sodio, cloro e idrogeno.

Immagine di Marte scattata da Hubble

Quindi gli elementi trovati su Marte sono gli stessi della terra, ma non nella stessa proporzione. Ad esempio, nel mantello del mantello (vedi più tardi la sezione dedicata alla struttura interna) ci sono molto più ferro, potassio e fosforo che nella sua terra equivalente.

Da parte sua, lo zolfo è presente nel nucleo e nella corteccia di Marte in proporzione maggiore rispetto alla terra.

Metano su Marte

Il metano è un gas che di solito è il prodotto della decomposizione della materia organica, motivo per cui è anche noto come "Gas Pantanos".

È un gas serra, ma gli scienziati lo cercano con impazienza su Marte, perché sarebbe una buona indicazione che c'è ancora vita sul pianeta del deserto.

La classe di vita che gli scienziati si aspettano di trovare non sono piccoli uomini verdi, ma ad esempio batteri. È noto che alcune specie di batteri terrestri producono metano come parte del loro metabolismo e altre lo consumano.

Veicolo di esplorazione della curiosità della NASA, realizzato nel 2019 inaspettatamente alta lettura di metano al cratere di Gale Martian.

Curiosity, il veicolo robotico che esplora le caratteristiche di Marte, lanciato dalla NASA nel 2012. Fonte: NASA tramite JPL.vaso.Gov.

Tuttavia, non è necessario affrettare le conclusioni, poiché il metano può verificarsi anche da reazioni chimiche tra acqua e rocce, cioè processi puramente chimici e geologici.

Inoltre, le misurazioni non indicano quanto sia recente quel metano; Tuttavia, se ci fosse acqua su Marte come tutto sembra indicare, potrebbe anche esserci vita e alcuni scienziati credono che ci siano ancora sotto il permafrost, Lo strato di terreno congelato per sempre nelle regioni circumpolari.

Se vero, forse ci sono microbi che vivono lì, quindi la NASA ha creato l'Explorer Curiosity, che ha tra i suoi obiettivi la ricerca della vita. E anche un nuovo veicolo Explorer che è probabilmente lanciato nel 2020, basato sulla curiosità e noto per Marte 2020.

Struttura interna

Marte è un pianeta roccioso, proprio come Mercurio, Venere e Terra. Pertanto ha una struttura differenziata in:

-Nucleo, di circa 1794 km di raggio, composto da ferro, nichel, zolfo e forse ossigeno. La parte più esterna può essere parzialmente fusa.

-Mantello, Silicati basati.

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-Corteccia, Tra 50 e 125 km di spessore, ricco di basalti e ossidi di ferro.

Tagli comparativi dei pianeti interni più la luna

geologia

I rover sono veicoli robot controllati dalla Terra, grazie a cui sono preziose informazioni sulla geologia marziana.

Fondamentalmente due regioni sono distinte, divise per un enorme passo:

Highlands nel sud, con numerosi e vecchi crateri di impatto.
Pianure morbide nel nord, con pochissimi crateri.

Poiché Marte ha prove del vulcanismo, gli astronomi credono che i flussi di lava potrebbero cancellare l'evidenza di crateri nel nord, o in un tempo remoto c'era un grande oceano di acqua liquida.

Confronto tra Marte e Terra

L'abbondanza di crateri è usata come criterio per stabilire tre periodi geologici in Marte: noeic, esperico e amazzonico.

Il periodo Amazon è il più recente, caratterizzato da meno presenza di crateri ma con un intenso vulcanismo. Nel noeic, d'altra parte, il più antico, l'ampio oceano settentrionale avrebbe potuto esistere.

Il Monte Olympus è il più grande vulcano che è noto finora in tutto il sistema solare e si trova proprio su Marte, vicino all'Ecuador. Le prove indicano che si è formato durante il periodo Amazon, circa 100 milioni di anni fa.

Oltre a crateri e vulcani, cannoni, dune, campi di lava e vecchi canali già asciutti abbondano anche, dove l'acqua liquida forse scorreva nei tempi antichi scorreva.

Marte avvolto da una tempesta di polvere, immagini dell'orbita di ricognizione Mars. Le tempeste di sabbia delle proporzioni planetarie sono frequenti su Marte, poiché il terreno è sabbioso e deserto

Missioni a Marte

Marte è stato l'obiettivo di numerose missioni spaziali, alcuni destinati a orbita il pianeta e altri per atterrare sulla sua superficie. Grazie a loro hai molte immagini e dati per creare un panorama abbastanza preciso.

Mariner 4

Era la quarta sonda della missione marinaio, lanciata dalla NASA nel 1964. Attraverso di essa sono state ottenute le prime fotografie della superficie del pianeta. Era anche dotato di magnetometro e altri strumenti, grazie al quale è stato determinato che il campo magnetico di Mars è quasi non esistente.

Marte sovietica

MARS 1M SPASE SOND

Questo è stato un programma dell'ex Unione Sovietica che è durata dal 1960 al 1973, attraverso il quale sono stati raggiunti i record dell'atmosfera marziana, i dettagli della ionosfera, le informazioni sulla gravità, il campo magnetico e numerose immagini della superficie del pianeta.

Vichingo

Viking i

Il programma Viking della NASA consisteva in due sonde: Viking I e Viking II progettate per atterrare direttamente sul pianeta. Hanno lanciato nel 1975 con la missione di studiare la geologia e la geochimica del pianeta, oltre a fotografare la superficie e cercare segni di vita.

Sia Viking I che Viking II hanno portato a bordo i sismografi, ma solo Viking II poteva svolgere saggi di successo, di cui è stato scoperto che l'attività sismica di Marte è molto più bassa di quella della Terra.

Per quanto riguarda i test meteorologici, è stato evidenziato che l'atmosfera di Marte era fondamentalmente composta da anidride carbonica.

Pathfinder

Rappresentazione artistica di Pathfinder

È stato lanciato nel 1996 dalla NASA nel quadro del progetto Discovery. Aveva un veicolo robotico costruito con spesa minima, con cui venivano testati nuovi progetti per questo tipo di veicoli. È anche riuscito a condurre numerosi studi geologici sul pianeta e ad acquisire immagini dello stesso.

Mars Global Surveyor (MGS)

Era un satellite che era in orbita di Marte dal 1997 al 2006. Avevo un altimetro laser a bordo, con il quale venivano inviati impulsi luminosi sul pianeta, che venivano poi riflessi. Con questo è stato possibile misurare l'altezza degli incidenti geografici, che insieme alle immagini scattate dalle camere satellitari hanno permesso di costruire una mappa dettagliata della superficie marziana.

Questa missione ha anche portato prove sulla presenza di acqua su Marte, nascosta sotto i cappelli polari. I dati suggeriscono che in passato l'acqua liquida scorreva attraverso il pianeta.

La sonda non ha trovato l'effetto di Dinamo in grado di originare un campo magnetico simile a quello della Terra.

Mars Science Laboratory

Questa sonda spaziale robotica, meglio conosciuta come curiosità, è stata lanciata nel 2011 e ha raggiunto la superficie di Marte nell'agosto 2012. È un esploratore o Rover la cui missione è indagare sul tempo, sulla geologia e le possibili condizioni per una futura missione con equipaggio.

Mars Odyssey

Questa sonda è stata lanciata dalla NASA nel 2001 per mappare la superficie del pianeta e gli studi meteorologici. Grazie ai tuoi dati, sono stati ottenuti i dati sul ciclo di anidride carbonica sopra descritto. Le telecamere Mars Odyssey hanno inviato immagini del Casquet Polar South, mostrando i marchi oscuri della vaporizzazione composta.

Marte Express

Rappresentazione artistica di Mars Express

È una missione dell'agenzia spaziale europea lanciata nel 2003 e finora è attiva. I suoi obiettivi sono studiare il clima, la geologia, la struttura, l'atmosfera e la geochimica di Marte, in particolare l'esistenza passata e presente dell'acqua sul pianeta.

Mars Exploration Rovers

Rappresentazione artistica delle rover di esplorazione di Marte

Spirit e opportunità Explorer robotici sono stati lanciati dalla NASA nel 2004 per atterrare in luoghi in cui era sospettato, l'acqua potrebbe esistere o esistere. In linea di principio sarebbe una missione di soli 90 giorni, tuttavia i veicoli sono rimasti in funzione per un tempo più lungo del previsto.

L'opportunità ha smesso di trasmettere nel 2018 durante una tempesta globale di sabbia, ma tra i risultati più importanti hanno trovato più prove di acqua su Marte e che il pianeta ad un certo punto aveva condizioni adeguate per ospitare la vita.

Mars Reconnaissance Orbiter

Questo satellite è stato lanciato nel 2005 ed è ancora operativo nell'orbita del pianeta. La sua missione è studiare l'acqua su Marte e se esiste a lungo per sviluppare la vita sul pianeta.