Mars

„Engin merk uppgötvun hefur verið gerð án djarfra tilgáta.“
Sir Ísak Newton

Mars er fjórða reikistjarnan frá sólu og sú sjöunda í stærðarröðinni. Hún er um helmingi minni en jörðin að þvermáli en aðeins um 10% af rúmmáli jarðarinnar. Mars er oft nefndur rauða reikistjarnan, enda virðist hann appelsínugulur að sjá vegna ryðgaðs grjóts á yfirborðinu. Reikistjarnan hefur verið kunnugur mönnum allt frá því í fornöld, enda getur hann orðið bjartari en allar hinar stjörnurnar á himninum.

Tákn Mars

Mars (Ares), sonur Júpíters og Júnó, var stríðsguð Rómverja en einnig verndari landbúnaðar og heilsu manna. Mars var faðir Rómúlusar og Remusar sem sagðir eru hafa stofnað Rómaborg á Palatínhæð árið 753 f.Kr. Við Mars er kenndur þriðji mánuður ársins, sem jafnframt var fyrsti mánuðurinn í tímatali Rómverja. Í mörgum tungumálum er þriðjudagur einnig dagur Mars, s.s. mardi í frönsku, martedi á ítölsku og martes á spænsku. Norræna goðið Týr samsvarar Mars og áður fyrr kallaðist þriðjudagur týsdagur hér á landi, eins og hann gerir enn í dönsku.

Í öðrum menningarsamfélögum voru svipuð heiti notuð á reikistjörnunni. Forn-Egyptar kölluðu reikistjörnuna Har Descher sem þýðir „sá rauði“. Í goðafræði Hindúa var Mars þekktur sem stríðsguðinn Karttikeya á meðan Babýlóníumenn nefndu Mars Salbatanu. Í keltneskri goðafræði var hann þekktur sem Belatu-Cadros.

Í nóvember 1659 gerði Hollendingurinn Christiaan Huygens fyrstu áreiðanlegu athuganirnar á Mars. Með linsusjónauka sínum sá hann dökk svæði á rauðri skífunni sem við í dag nefnum Syrtis Major. Huygens fylgdist með Mars í nokkrar vikur komst að því að snúningstími Mars var um 24 stundir. Árið 1666 fann Ítalinn Giovanni Cassini svo út að Marsdagurinn er 37 mínútum lengri en jarðardagurinn. Hann var einnig fyrstur til að taka eftir sérkennilegum flekkum á pólunum. Um hundrað árum síðar taldi William Herschel að pólarnir væru úr ís eða snjó. Herschel áttaði sig einnig á að möndulhalli Mars er um 25°, sem er nánast sá sami og möndulhalli jarðar. Žað þýðir að árstíðir Mars og jarðar eru með svipuðum hætti. Žær eru samt tvisvar sinnum lengri á Mars því hann er tvö jarðarár að snúast um sólina.

Árið 1877 var bandaríski stjörnufræðingurinn Asaph Hall um það bil að hætta leit sinni af tungli eða tunglum umhverfis Mars þegar kona hans Angelina hvatti hann áfram. Stuttu síðar fann hann tvö tungl sem nefnast Fóbos og Deimos. Tunglin eru afar lítil og eru líkast til smástirni sem Mars fangaði snemma í sögunni.

Sögur af Marsbúum

Kort Schiaparellis

Bollaleggingar um vitsmunalíf á Mars fengu byr í seglin árið 1877, þegar Ítalinn Giovanni Schiaparelli rannsakaði Mars. Hann taldi sig sjá línur á þvers og kruss um yfirborðið og kallaði þær „canali“ sem er ítalska orðið fyrir „farvegi“. „Canali“ var ranglega þýtt „channels“ eða „skurðir“ á ensku. Orðið skurðir bendir til vitsmunalífs svo fljótlega spruttu upp sögur um litla græna karla á Mars sem framkvæmdu gríðarleg verkfræðiafrek. Þessar hugmyndir náðu eyrum fólks og gáfu ímyndunaraflinu lausan tauminn. Stuttu síðar reisti Percival Lowell stjörnuathugunarstöð á Marshæð í Flagstaff í Arísóna, gagngert til að rannsaka Mars. Í lok 19. aldar tilkynnti hann um 160 skurði á rauðu reikistjörnunni.

Ekki voru þó allir stjörnufræðingar sannfærðir um hugmyndina um líf á Mars. Engu að síður breiddist hún út eins og eldur í sinu og í lok 19. aldar var Mars talinn vera eyðilegur staður þar sem vatn var af afar skornum skammti. Hræðilegt ástand Marskynsins lagði grunninn að skáldsögum Edgar Rice Burroughs, Ray Bradbury og fleiri. Uppúr því spruttu óþægilegar hugsanir um herskátt Marskyn sem einsetti sér að ráðast á jörðina. Árið 1898 kom út frægasta skáldsagan um þetta efni, Innrásin frá Mars eftir H. G. Wells. Saga þessi vakti mikla skelfingu árið 1938 þegar ungur maður að nafni Orson Welles flutti útvarpsleikrit byggt á sögunni. Welles flutti leikritið af svo mikilli tilfinningu að margir trúðu að Marsbúar væru í raun að ráðast á jarðarbúa og olli þetta mikilli geðshræringu.

Á myndum af Mars í dag sjást engir áveituskurðir. Hvers vegna voru Schiaparelli, Lowell og fleiri svona sannfærðir um tilvist þeirra? Helsta ástæðan er sú að þessir merku menn unnu rannsóknir sínar í gegnum lofthjúp jarðar. Hann er er á sífelldri hreyfingu og gerir mönnum erfitt um vik, sem og augað og heilinn. Saman mynda augun og heilinn öflugt sjóntæki sem þó er auðvelt að plata. Tvær ótengdar rákir á yfirborði Mars ásamt frjóu ímyndunarafli geta því hæglega myndað „áveituskurð“.

Geimför

Fjöldi geimfara hefur heimsótt Mars. Árið 1965 tók bandaríska geimfarið Mariner 4 fyrstu nærmyndirnar af Mars og í kjölfar þess sigldu mörg önnur geimför með misjöfnum árangri. Í september og júlí 1976 lentu síðan tveir Víkingar á yfirborðinu. Tuttugu árum síðar lenti þriðja bandaríska geimfarið á yfirborðinu, Mars Pathfinder sem innihélt lítinn jeppa, Sojourner, en hann keyrði um yfirborðið og vann rannsóknir á berginu í kring. Árið 2004 lentu tveir aðrir jeppar, Spirit og Opportunity, á sitt hvorum staðnum og gerðu ýmsar merkilegar rannsóknir á yfirborðinu.

Mariner 4 tók samtals 21 mynd af yfirborðinu sem sýndu engin ummerki áveituskurða eða vitsmunavera, heldur aðeins aragrúa gíga á rauðu yfirborðinu. Fjöldi gíga bendir til að minnsta kosti hluti yfirborðsins sé mjög gamall eða eldri en 3 milljarða ára. Hugmyndir okkar á Mars gjörbreyttust með Mariner 4 frá því að vera lífvænleg reikistjarna yfir í stóra útgáfu á tunglinu.

Árið 1971 var Mariner 9 sent á braut um Mars og þá jókst þekking okkar til mikilla muna. Myndirnar sýndu mikinn mun á norður- og suðurhvelinu. Á norðurhvelinu eru t.d. mun færri gígar sem bendir til þess að það sé jarðfræðilega yngra en suðurhvelið. Norðurhvelið er jafnframt lægra en suðurhvelið. Þess vegna er hið unga, slétta og tiltölulega gígalausa svæði norðurhvelsins kallað láglendi, á meðan hið eldra, gígótta svæði suðurhvelsins er kallað hálendi og minnir um margt á fornt landslag tunglsins.

Voldug gil og risastór eldfjöll

Á Tarsisbungunni eru nokkrar risadyngjur. Smelltu á myndina til að sjá stærri mynd.

Á myndum Mariner 9 sáust líka afar tilkomumikil kennileiti; gríðarstór eldfjöll, djúpar gjár og risastórir dalir. Stærsta eldfjall Mars, Ólympusfjall er álíka stórt og Ísland en 27 km hátt, næstum þrisvar sinnum hærra en Everestfjall. Til samanburðar rís hæsta eldfjall jarðar, Mauna Loa á Hawaíeyjum, aðeins um 10 km upp úr hafsbotninum. Ekki er talið að eldfjöllin séu virk.

Ólympusfjall er einungis eitt stórra eldfjalla sem liggja á svipuðu svæði norðan við miðbaug Mars. Þetta eldfjallasvæði kallast Tarsisbungan (Žarsisbungan) og er 2.500 km í þvermál eða álíka stórt og Suðurskautslandið. Tarsis (Žarsis) er kúpulaga bunga þar sem meðalhæðin er 5-6 km meiri en meðalhæð plánetunnar. Tarsisbungan er talin hafa myndast þegar gríðarstór efnisstrókur streymdi í gegnum möttul Mars svo yfirborðið reis. Á sama tíma er talið að Ólympusfjall og systurfjöll þess hafi orðið til. Á nærri andstæðum stað á plánetunni liggur önnur smærri bunga, með smærri eldfjöllum.

Flest eldfjöll Mars eru á norðurhvelinu. Milli hvelanna tveggja og austur af Tarsis, nánast samsíða miðbaugnum, er risastórt gljúfrakerfi sem Mariner 9 fann. Til heiðurs geimfarinu var þessi gríðarlega gjá nefnd Marinerdalirnir.

Marinerdalirnir

Marinerdalirnir eru meira en 4.000 km langir. Drög þeirra eru á mjög brotnu svæði í vestri en þeir enda á gömlu gígóttu svæði í austri. Ef dalirnir væru á jörðinni næðu þeir þvert yfir Bandaríkin frá New York til Los Angeles. Talið er að þeir hafi orðið til á sama tíma og Tarsisbungan myndaðist. Þegar yfirborðið reis á Tarsisbungunni varð mikið álag á skorpunni sem olli sprungum. Þannig gætu Marinerdalirnir verið sigdalir en slík fyrirbæri myndast þegar skorpa reikistjörnu brotnar upp. Sigdalir finnast víða á jörðinni, t.d. í Rauðahafinu, Rínardalurinn í Evrópu og Žingvallasléttan hér á landi. Víða umhverfis Tarsis finnast smærri sigdalir í skorpu Mars.

Á suðurhvelinu er að finna risastóra dæld sem nefnist Hellasdældin. Hún er 6 km djúpur og 2.000 km breiður árekstrargígur.

Lítið er vitað um inniviði Mars en talið er að plánetan hafi þéttan kjarna með um 1.700 km geisla. þar fyrir ofan er bráðinn bergmöttull sem er þéttari en bergmöttull jarðar. Þá tekur loks við þunn skorpa. Gögn frá Mars Global Surveyor benda til að skorpan sé 80 km þykk á suðurhvelinu en aðeins 35 km þykk á norðurhvelinu.

Vatn á Mars

Víða á yfirborðinu sjást ummerki fljótandi vatns á borð við uppþornuð stöðuvötn og árfarvegi. Kvíslamynstur og fínlegar hlykkjóttar rásir í flatbotna gígum benda sterklega til þess að vatn hafi einu sinni runnið um plánetuna. Uppþornaðar vatnsrásir finnast víða á hálendissvæði suðurhvelsins en á fremur fáum stöðum á láglendi norðurhvelsins. Auk þessa sjást vísbendingar um kraftmikil hamfaraflóð, svipað og Ásbyrgi í Kelduhverfi. Það bendir til þess að mikið magn vatns hafi runnið um yfirborð Mars í fjarlægri fortíð en ekki nýlegri fortíð.

Eins og aðstæður eru í dag á Mars getur vatn ekki runnið þar um í fljótandi formi. Hitinn er svo lágur og loftþrýstingurinn svo lítill að vatn getur aðeins verið á formi íss eða vatnsgufu. Þetta þýðir að í fyrndinni þegar fljótandi vatn var á Mars hlýtur lofthjúpurinn að hafa verið bæði þykkari og hlýrri en í dag.

En hvert fór allt vatnið og hvað er mikið til af því? Talið er líklegt að það sé e.t.v. frosið einhvers staðar undir yfirborðinu og í pólhettunum. Samanlagt magn þess er óþekkt en með rannsóknum á ýmsum svæðum hafa menn áætlað að þar sé nóg vatn til að þekja plánetuna með 500 metra djúpu vatni. Til samanburðar er nóg vatn á jörðinni til að þekja hana með 2.700 metra djúpu vatni.

Pólhettur Mars eru á báðum pólum og eru þær aðallega úr frosnum koltvísýringi (þurrís). Pólarnir taka miklum árstíðabundnum breytingum og hafa líka áhrif á loftþrýstinginn sem breytist um 25%.

Lofthjúpur Mars er 95% koltvíoxíð, 3% nitur ásamt litlu magni af argoni, súrefni, kolmónoxíði og vatnsgufu. Loftþrýstingurinn er mjög lágur, aðeins 7 mb, sem er álíka mikill þrýstingur og í 30 km hæð yfir jörðu. Lofthjúpurinn er engu að síður nógu sterkur til að mynda ský og rykstorma sem geta þakið plánetuna alla svo mánuðum skiptir. Gróðurhúsaáhrif eru afar lítil á Mars og ná aðeins að hækka hitastigið um 5°C. Lofthjúpurinn er svo þunnur að varmi frá hlýnun yfirborðsins vegna sólarljóssins sleppur fljótt út í geiminn.

Braut Mars er mjög sporöskjulaga sem veldur hitamun sem nemur um 30°C milli sólnándar og sólfirrðar. Meðalhitinn á Mars er um -50 til -70°C. Yfirborðshitinn sveiflast mikið milli sumars og vetrar og getur hann verið allt frá -170°C upp í a.m.k. +10°C.

Mars hefur líklega stórt en afar veikt segulsvið sem geimfarið Mars Global Surveyor uppgötvaði stuttu eftir að það komst á braut um Mars. Þetta getur veitt okkur mikilvægar upplýsingar um innviði Mars, fyrri sögu lofthjúpsins og hugsanlegt fornt líf.

Líf á Mars?

Uppgötvunin um að vatn hafi eitt sinn runnið á yfirborði Mars glæddi hugmyndir okkar um líf á reikistjörnunni. Leit að örverum á Mars var eitt meginverkefni Víkinganna. Í fórum þeirra var tæki til að greina ummerki lífs. Fyrstu niðurstöður komu mönnum nokkuð á óvart þegar tækin námu lífræn efnasambönd í jarðveginum. Þegar tilraunin var endurtekin kom engin svörun í ljós og þótti mönnum líklegast að Mars væri lífvana staður.

Aftur glæddust vonir manna árið 1996 þegar vísindamenn tilkynntu að í loftsteininum ALH84001, sem fannst á Suðurskautinu 1984 og er frá Mars, væru ummerki örvera sem hefðu lifað í steininum fyrir um 2-3,5 milljörðum ára. Menn töldu sig þó ekki hafa fundið óyggjandi sannanir fyrir lífi á Mars í þessum steini og menn greinir enn á um þetta mál.

Mars á næturhimninum

Venjulega er mjög auðvelt að sjá Mars á næturhimninum. Hann sker sig úr meðal stjarnanna vegna rauðleika síns og stundum er hann töluvert bjartari en aðrar stjörnur. Vegna afstöðu sinnar við sól sést Mars stundum ekki á himninum. Þegar hann er hvað næst jörðinni er mjög áhugavert að skoða hann í sjónauka og sjá jafnvel pólhettur eða önnur kennileiti á yfirborðinu.

Mars í tölum

Meðalfjarlægð frá sólu: 227.900.000 km = 1,524 SE*
Mesta fjarlægð frá sólu: 249.200.000 km = 1,666 SE
Minnsta fjarlægð frá sólu: 206.700.000 km = 1,381 SE
Miðskekkja brautar: 0,093
Meðalbrautarhraði: 24,1 km/s
Umferðartími: 686,98 dagar = 1,88 jarðár
Snúningshraði: 24 klst 37 mín 22 sek
Möndulhalli: 25,19°
Brautarhalli: 1,85°
Þvermál: 6.794 km
Þvermál (jörð=1): 0,533
Massi: 6,419 x 1023 kg
Massi (jörð=1): 0,107
Eðlismassi: 3,940 g/cm3
Þyngdarhröðun við yfirborð (jörð=1): 0,38
Lausnarhraði: 5,0 km/s
Yfirborðshiti að meðaltali: -63°C
mesti: 20°C
minnsti: -140°C
Endurskinshlutfall: 0,15
Meðalloftþrýstingur: 7 mb
Efnasamsetning lofthjúps:
Koltvísýringur (CO2): 95,32%
Nitur (N2): 2,7%
Argon (Ar): 1,6%
Súrefni (O2): 0,13%
Kolmónoxíð (CO): 0,07%
Vatnsgufa (H2O(g)): 0,03%
Neon (Ne): 0,00025%
Krypton (Kr): 0,00003%
Xenon (Xe): 0,000008%
Óson (03): 0,000003%

Fylgihnöttur Meðalfjarlægð Geisli [km] Massi
Fóbos 9.378 km 13,2 x 11,2 x 9,2 1,063 x 1016 kg
Deimos 23.460 km 7,5 x 6,1 x 5,2 2,38 x 1015 kg

Skýringar:

*SE=stjarnfræðieining: Meðalfjarlægð frá sólu til jarðar (u.þ.b. 150 milljón km)

Myndir

Jörðin og Mars

Á þessari mynd sést glöggt stærðarmunurinn milli Mars og jarðar. Myndina af jörðinni tók Galíleó geimfarið 11. desember 1990 úr 2 milljón km fjarlægð. Myndina af Mars tók Mars Global Surveyor í apríl 1999. (Galíleó/MGS)

Víkingur 1 á Chrysesléttunni

Þessa mynd tók Viking 1 21. júlí 1976, degi eftir að geimfarið lenti á Chrysesléttunni. Myndin er tekin á hádegi að staðartíma. Hlutverk geimfarsins var m.a. að rannsaka efnasamsetningu yfirborðsins og leita að lífi í sandinum. Í ljós kom að yfirborðið er járnríkt og inniheldur engin lífræn efni. Á þessu verkefni lærðum við gríðarlega mikið um Mars, þótt áhuginn á könnun hans dvínaði dálítið eftir neikvæðar niðurstöður um líf. (Viking 1)

Víkingur 2 á Útópíusléttunni

Þetta er fyrsta litmyndin sem Viking 2 tók af yfirborði Mars. Myndin er tekin um eftirmiðdaginn á Mars og er sólin fyrir aftan myndavélina. Vegna þess að geimfarið hallar um 8° til vesturs virðist sjóndeildarhringurinn halla. (Viking 2)

Mars Pathfinder á Chryse sléttunni í Aresardölum

Hér sést hluti af lendingarsvæði könnunarfarsins Mars Pathfinder en það innihélt líka lítinn jeppa, Sojourner, sem keyrði stuttan spöl um lendingarsvæðið. Hæðirnar tvær sem blasa við á myndinni kallast „Tvídrangar“ og eru í um 1-2 km fjarlægð frá lendingarstaðnum. Pathfinder lenti á yfirborði Mars þann 4. júlí 1997 á svæði þar sem talið var að vatn hafi runnið um í fyrndinni. Ferðin reyndist mjög árangursrík þegar upp var staðið. (Mars Pathfinder)

Spirit í Gúsev-gígnum

Hér sést hluti af lendingarsvæði Marsjeppans Spirit í Gúsev-gígnum. Slétta svæðið sem rétt glittir í var fljótlega nefnt „Sleepy Hollow“. Talið er að Gúsev-gígurinn, sem varð líklega til við árekstur smástirnis, sé forn vatnsbotn. Hlutverk Spirits er einmitt að leita svara við spurningunni hvort fljótandi vatn hafi verið á Mars í fyrndinni. (MER)

Opportunity í gíg á Meridiani-sléttunni

Hér sést hluti af lendingarsvæði Marsjeppans Opportunity ofan í pínulitlum gíg, um 20 metra breiðum, á Meridianisléttunni. Berggrunnurinn á myndinni er aðeins um 10 sm þykkur. Vísindamenn telja sig hafa dottið í lukkupottinn þegar geimfarið skoppaði ofan í þennan gíg en talið er að hann geti svarað einhverjum spurningum um fljótandi vatn á Mars í fyrndinni. (MER)

Norðurpóll Mars: Ský og rykstormar

Það er miðsumar á norðurhveli Mars en á þeim tíma leiðir hækkandi hiti til losun vatnsgufu í lofthjúpinn. Á norðurpólssvæðinu breytist hitinn milli björtu íssvæðanna og dökku sand- og bergsvæðanna og við það myndast sterkur vindur sem blæs í kringum norðurpólinn. Stundum verða vindarnir svo miklir að rykstormar verða til og aðrar veðurtruflanir í lofthjúpnum. Þessi mynd er hluti hreyfimyndar. (MGS)

Suðurpóll Mars

Þessa mynd af suðurpól Mars tók Mars Global Surveyor þann 17. apríl 2000. Að vetri og snemma vors væri allt þetta svæði þakið íshélu en á sumrin er íshettan minnst (eins og hér sést). Ísinn er úr frosnu koltvíoxíði sem frýs við um -125°C og vatnsís. Í júní 2000. Póllinn er um 420 km í þvermál (frá vinstri til hægri). (MGS)

Veðrið á Mars

Tólf hringir umhverfis Mars á dag gerir Mars Global Surveyor geimfarinu kleyft að setja saman mynd á borð við þessa. Hér sést hvernig veðrið var á Mars dag nokkurn í apríl 1999. Žað er sumar er á norðurhvelinu en vetur á suðurhveli. Bláhvítu blettirnir eru ský úr ískristöllum. (MGS)

Vísbendingar um vatn á Mars

Þessar tvær myndir eru af tveimur árekstrargígum í Newton dældinni í Sirenum Terra á Mars. Á myndinni til vinstri sést vetraríshéla á gígbarminum og dökkar sandöldur á botninum. Á myndinni til hægri sjást hlutir á stærð við rútu. Þarna er talið að ákveðin lög í gígnum hafi myndast vegna vatnsrofs tiltölulega nýlega á jarðfræðilegan mælikvarða. Frekari gögn þarf afla til að skera úr um þetta spennandi málefni. (MGS)

Rykstormur á norðurpólnum

Þessi mynd sýnir rykstorm við norðurpól Mars hinn 7. mars 2003. Svipaðir stormar eiga sér stað síðla sumars á nánast hverjum degi fram í lok febrúar og jafnvel í apríl. Hvíta kennileitið efst er vatnsísinn á norðurpólhettunni. Rykstormar á borð við þennan geta vaxið svo um munar og hulið plánetuna alla svo vikum eða jafnvel mánuðum skiptir. (MGS)

Hæðarkort af Mars

Á þessu skemmtilega hæðarkorti sem Mars Global Surveyor gerði sjást helstu kennileiti Mars greinilega. Hæstu svæðin eru hvít og rauð á litinn en lægstu svæðin eru blá. Hér sjást greinilega Tarsisbungan og Hellasdældin. (MGS)

Marinerdalirnir

Hér sést allt gljúfrakerfi Marinerdalanna en þeir eru yfir 3000 km langir og að meðaltali 8 km djúpir. Þeir teygja sig úr vestri frá Noctis Labyrinthus sem er við Tarsisbunguna og til austurs. Myndina tóku Víkingarnir. Dalirnir mynduðust ekki með rennandi vatni heldur þegar skorpan brotnaði við myndun Tarsisbungunnar. Menn telja þó líklegt að þar hafi einu sinni verið vatn.

Marinerdalirnir

Á þessari stórglæsilegu mynd sést aðeins brot af Marinerdölunum á mynd sem evrópska geimfarið Mars Express tók. Miklugljúfur í Bandaríkjunum væru eins og einn dalur inn í þessum hrikalegu gljúfrum. (Mars Express)



Til baka á forsiðu

Opna Stjörnufræðivefinn í nýjum glugga  
Til baka á forsiðu

Sólkerfið

Meira um Mars

Fóbos

Deimos

Mars Reconnaissance Orbiter

Slóðir á aðra vefi:

Sķša um könnun Mars hjį NASA