Mars i Zemlja imaju dosta zajedničkih stvari. Obojica su zemaljskih planeta , oba se nalaze unutar Sunca useljiva zona , oboje imaju ledene polarne kape , slično nagnute sjekire , i slično varijacije u temperaturi . A prema nekim od najnovijih znanstvenih podataka do kojih su došli roveri i atmosferske sonde, sada je poznato da je Mars nekoć imao gusta atmosfera i bio je prekriven topla, tekuća voda .
Ali kada je riječ o stvarima poput duljine godine i duljine godišnjih doba, Mars i Zemlja su prilično različiti. U usporedbi sa Zemljom, godina na Marsu traje gotovo dvostruko dulje – 686,98 zemaljskih dana. To je zbog činjenice da je Mars znatno udaljeniji od Sunca i da je njegov orbitalni period (vrijeme potrebno da kruži oko Sunca) znatno veći od Zemljinog.
Orbitalni period:
Prosječna udaljenost Marsa (velika poluos) od Sunca je 227 939 200 km (141 634 852,46 milja) što je otprilike jedan i pol puta udaljenosti između Zemlje i Sunca (1,52 AJ). U usporedbi sa Zemljom, njezina je orbita također prilično ekscentrična (0,0934 prema 0,0167), u rasponu od 206,7 milijuna km (128,437,425,435 mi; 1,3814 AJ) u perihelu do 249,2 milijuna km (154,841 milja 6, 170 AJ). Na ovoj udaljenosti i s orbitalnom brzinom od 24,077 km/s, Marsu je potrebno 686,971 zemaljskih dana, što je ekvivalent 1,88 zemaljskih godina, da obavi orbitu oko Sunca.
Ekscentricitet u Marsovoj orbiti znači da je . Zasluge: NASA
Ova ekscentričnost je jedna od najizraženijih u Sunčevom sustavu, sa samo Merkur imaju veću (0,205). Međutim, to nije uvijek bio slučaj. Prije otprilike 1,35 milijuna godina, Mars je imao ekscentricitet od samo 0,002, što je njegovu orbitu činilo gotovo kružnom. Dosegao je minimalni ekscentricitet od 0,079 prije nekih 19 000 godina, a vrhunac će dostići oko 0,105 za oko 24 000 godina od sada.
Ali u posljednjih 35 000 godina, orbita Marsa postaje nešto ekscentričnija zbog gravitacijskih učinaka drugih planeta. Najbliža udaljenost između Zemlje i Marsa nastavit će se blago smanjivati sljedećih 25 000 godina. I za otprilike 1 000 000 godina od sada, njegov će ekscentricitet ponovno biti blizak onome što je sada - s procijenjenim ekscentriitetom od 0,01.
Dani Zemlje protiv Marsovskih 'Solsa':
Dok je godina na Marsu znatno dulja od godine na Zemlji, razlika između dana na Zemlji i dana na Marsu (poznatog kao 'Sol') nije značajna. Za početak, Marsu je potrebno 24 sata 37 minuta i 22 sekunde da dovrši jednu rotaciju oko svoje osi (aka. sideralni dan), pri čemu je Zemlji potrebno samo nešto manje (23 sata, 56 minuta i 4,1 sekundu).
S druge strane, potrebno je 24 sata, 39 minuta i 35 sekundi da se Sunce pojavi na istom mjestu na nebu iznad Marsa (poznato kao solarni dan), u usporedbi s 24-satnim solarnim danom koji doživljavamo ovdje na Zemlji . To znači da, na temelju duljine marsovskog dana, godina na Marsu iznosi 668,5991 Sol.
Rover Opportunity snimio je ovu analemu koja prikazuje kretanje Sunca tijekom jedne marsovske godine. Slike snimljene svaki treći sol (Marsov dan) između 16. srpnja 2006. i 2. lipnja 2008. Zasluge: NASA/JPL/Cornell/ASU/TAMU
Sezonske varijacije:
Mars također ima sezonski ciklus sličan onom na Zemlji. To je dijelom zbog činjenice da Mars također ima nagnutu os, koja je nagnuta 25,19° u odnosu na njegovu orbitalnu ravninu (u usporedbi s aksijalnim nagibom Zemlje od približno 23,44°). To je također zbog ekscentričnosti orbite Marsa, što znači da će povremeno primati manje sunčevog zračenja tijekom jednog doba godine nego drugog. Ova promjena udaljenosti uzrokuje značajne varijacije u temperaturi.
Dok je prosječna temperatura planeta -46 °C (51 °F), ona se kreće od najniže -143 °C (-225,4 °F) tijekom zime na polovima do visoke od 35 °C (95 °F) tijekom ljeta i podne na ekvatoru. To djeluje na varijaciju prosječne površinske temperature koja je prilično slična Zemljinoj – razlika od 178 °C (320,4 °F) naspram 145,9 °C (262,5 °F). Ova visoka temperatura također je ono što omogućuje tekuća voda da i dalje teče (iako povremeno) na površini Marsa.
Osim toga, Marsov ekscentricitet znači da putuje sporije u svojoj orbiti kada je dalje od Sunca, a brže kada je bliže (kao što je navedeno u Keplerova tri zakona gibanja planeta ). Marsov afel se podudara s proljećem na njegovoj sjevernoj hemisferi, što ga čini najdužom sezonom na planeti – koja traje otprilike 7 zemaljskih mjeseci. Ljeto je drugo najduže, traje šest mjeseci, dok jesen i zima traju 5,3 odnosno nešto više od 4 mjeseca.
Umjetnikov dojam godišnjih doba na Marsu. Zasluge: britannica.com
Na jugu je samo malo drugačija duljina godišnjih doba. Mars je blizu perihela kada je ljeto na južnoj hemisferi i zima na sjevernoj, a blizu afela kada je zima na južnoj hemisferi i ljeto na sjevernoj. Kao rezultat toga, godišnja doba na južnoj hemisferi su ekstremnija, a godišnja doba na sjevernoj su blaža. Ljetne temperature na jugu mogu biti i do 30 K (30 °C; 54 °F) toplije od ekvivalentnih ljetnih temperatura na sjeveru.
Vremenska obilježja:
Ove sezonske varijacije dopuštaju Marsu da doživi neke ekstreme u vremenu. Najvažnije je da Mars ima najveće oluje prašine u Sunčevom sustavu. One mogu varirati od oluje na malom području do gigantskih oluja (tisuća kilometara u promjeru) koje pokrivaju cijeli planet i zaklanjaju površinu od pogleda. Oni se obično javljaju kada je Mars najbliži Suncu, a pokazalo se da povećavaju globalnu temperaturu.
Prva misija koja je to primijetila bila je Mariner 9 orbiter, koji je bio prva svemirska letjelica koja je 1971. orbitirala oko Marsa, poslala je na Zemlju slike svijeta u izmaglici. Cijeli planet prekrila je oluja prašine toliko velika da se iznad oblaka mogao vidjeti samo Olympus Mons, divovski marsovski vulkan visok 24 km. Ova oluja je trajala punih mjesec dana, i kasnilaMariner 9pokušava detaljno fotografirati planet.
I onda dalje 9. lipnja 2001 , svemirski teleskop Hubble uočio je prašnu oluju u bazenu Hellas na Marsu. Do srpnja je oluja utihnula, ali je potom ponovno narasla i postala najveća oluja u posljednjih 25 godina. Oluja je bila toliko velika da su je astronomi amateri pomoću malih teleskopa mogli vidjeti sa Zemlje. A oblak je podigao temperaturu hladne Marsove atmosfere za zapanjujućih 30°C.
Ove se oluje obično događaju kada je Mars najbliži Suncu, a rezultat su porasta temperatura i izazivanja promjena u zraku i tlu. Kako se tlo suši, lakše ga preuzimaju zračne struje, koje su uzrokovane promjenama tlaka zbog povećane topline. Oluje prašine uzrokuju još veći porast temperature, što dovodi do toga da Mars doživljava vlastiti efekt staklenika.
S obzirom na razlike u godišnjim dobima i duljini dana, ostaje nam zapitati se može li se ikada razviti standardni marsovski kalendar. Iskreno, moglo bi, ali bi to bio mali izazov. Kao prvo, marsovski kalendar morao bi uzeti u obzir Marsove neobične astronomske cikluse, a naši vlastiti neastronomski ciklusi poput 7-dnevnog tjedna rade s njima.
Još jedna stvar koju treba uzeti u obzir pri dizajniranju kalendara je obračun razlomka broja dana u godini. Zemljina godina traje 365,24219 dana, tako da kalendarske godine sadrže 365 ili 366 dana. Takvu formulu trebalo bi razviti kako bi se uračunala marsova godina od 668,5921 sol. Sve će to zasigurno postati problem kako ljudska bića budu sve više i više predana istraživanju (a možda i kolonizaciji) Crvenog planeta.
Napisali smo mnogo zanimljivih članaka o ožujak ovdje u Universe Today. evo Koliko traje godina na drugim planetima? , Koji planet ima najduži dan? , Koliko traje godina na Merkuru , Koliko traje godina na Zemlji? , Koliko traje godina na Veneri? , Koliko traje godina na Jupiteru? , Koliko traje godina na Saturnu? , Koliko traje godina na Uranu?, Koliko traje godina na Neptunu? , Koliko traje godina na Plutonu?
Za više informacija pogledajte NASA-inu stranicu za istraživanje solarnog sustava na ožujak .
Astronomy Cast također ima nekoliko zanimljivih epizoda na tu temu. Kao Epizoda 52: Mars , i Epizoda 91: Potraga za vodom na Marsu .
