Mars (planeet)

Mars is de vierde planeet in het zonnestelsel vanaf de zon en de op één na kleinste vaste planeet. Mars is een koude aardseplaneet met polaire ijskappen van bevroren water en kooldioxide. Hij heeft de grootste vulkaan in het zonnestelsel, en enkele zeer grote inslagkraters. Mars is genoemd naar de mythologische Romeinse god van de oorlog omdat hij rood van kleur is.

Ruimtesondes zoals de landers van het Vikingprogramma zijn de belangrijkste instrumenten voor de verkenning van Mars.

Verschijning

Mars is een aardse planeet en bestaat uit gesteente. De grond is er rood door ijzeroxide (roest) in de rotsen en het stof. De atmosfeer van de planeet is erg dun. Hij bestaat voor het grootste deel uit koolstofdioxide met wat argon en stikstof en kleine hoeveelheden andere gassen waaronder zuurstof. De temperaturen op Mars zijn kouder dan op aarde, omdat Mars verder van de zon staat en minder lucht heeft om warmte vast te houden. Er is waterijs en bevroren kooldioxide aan de noord- en zuidpool. Mars heeft nu geen vloeibaar water op het oppervlak, maar tekenen van afspoeling op het oppervlak zijn waarschijnlijk door water veroorzaakt.

De gemiddelde dikte van de aardkorst is ongeveer 50 km, met een maximumdikte van 125 km.

Manen

Mars heeft twee kleine manen, Phobos en Deimos.

Oppervlak met overal rotsen gefotografeerd door Mars Pathfinder
Oppervlak met overal rotsen gefotografeerd door Mars Pathfinder

Fysische geografie

Rotatie

Een dag op Mars heet een sol, en is iets langer dan een aardse dag. Mars draait in 24 uur en 37 minuten rond. Mars draait om een schuine as, net als de aarde, en heeft dus vier verschillende seizoenen. Van alle planeten in het zonnestelsel lijken de seizoenen van Mars het meest op die van de aarde, vanwege de vergelijkbare axiale schuinte. De seizoenen op Mars zijn bijna twee keer zo lang als op aarde, omdat Mars verder van de zon staat en het Marsiaanse jaar bijna twee aardse jaren lang is.

De oppervlaktetemperatuur op Mars varieert van -143 °C (-225 °F) (op de winterkappen) tot 35 °C (95 °F) (in de zomer op de evenaar). Het grote temperatuurverschil is vooral te wijten aan de ijle atmosfeer die niet veel zonnewarmte kan opslaan. De planeet staat ook 1,52 keer zo ver van de zon als de aarde, waardoor hij slechts 43% van de hoeveelheid zonlicht ontvangt.

Water

Volgens een rapport uit 2015 zijn donkere strepen op het oppervlak van Mars aangetast door water.

Vloeibaar water kan niet bestaan op het oppervlak van Mars vanwege de lage atmosferische druk (er is niet genoeg lucht om het in te houden), behalve op de laagste hoogten gedurende korte perioden. De twee polaire ijskappen lijken grotendeels uit bevroren water te bestaan. De hoeveelheid ijs in de zuidpoolkap zou, indien gesmolten, genoeg zijn om het gehele planeetoppervlak 11 meter diep te bedekken. Een permafrost mantel strekt zich uit van de pool tot breedtegraden van ongeveer 60°.

Geologische bewijzen verzameld door onbemande missies suggereren dat Mars ooit veel vloeibaar water op zijn oppervlak had. In 2005 toonden radargegevens de aanwezigheid aan van grote hoeveelheden waterijs aan de polen en op de middelste breedtegraden. De Mars rover Spirit heeft in maart 2007 monsters genomen van chemische verbindingen die watermoleculen bevatten. De Phoenix lander vond waterijs in de ondiepe Marsbodem in juli 2008. Landvormen op Mars doen sterk vermoeden dat er ooit vloeibaar water op het oppervlak van de planeet is geweest. Enorme stukken grond zijn afgeschraapt en geërodeerd.

Poolkappen

Mars heeft twee permanente ijskappen. Tijdens de winter op een pool is het er voortdurend donker, waardoor het oppervlak afkoelt en 25-30% van de atmosfeer wordt afgezet in plakken CO2-ijs (droog ijs). Wanneer de polen opnieuw aan zonlicht worden blootgesteld, sublimeert (verandert in damp) de bevroren CO2, waardoor enorme winden ontstaan die de polen met een snelheid van wel 400 km/u wegblazen. Elk seizoen verplaatst dit grote hoeveelheden stof en waterdamp, waardoor op de aarde lijkende vorst en grote cirruswolken en stofstormen ontstaan. Wolken van waterijs werden gefotografeerd door de Opportunity rover in 2004.

De poolkappen op beide polen bestaan voornamelijk uit waterijs.

Sfeer

Mars heeft een zeer ijle atmosfeer met nauwelijks zuurstof (het is vooral kooldioxide). Omdat er een atmosfeer is, hoe dun die ook is, verandert de lucht wel van kleur als de zon opkomt en ondergaat. Het stof in de atmosfeer van Mars zorgt ervoor dat de zonsondergang enigszins blauw is. De dampkring van Mars is te dun om Mars te beschermen tegen meteoren, daarom heeft Mars zoveel kraters.

Meteoriet kraters

Na de vorming van de planeten ondergingen ze allemaal het "Late Zware Bombardement". Ongeveer 60% van het oppervlak van Mars vertoont sporen van inslagen uit die tijd. Een groot deel van het resterende oppervlak ligt waarschijnlijk over de immense inslagbekkens die door die gebeurtenissen zijn veroorzaakt. Er zijn aanwijzingen voor een enorm inslagbekken op het noordelijk halfrond van Mars, met een oppervlakte van 10.600 bij 8.500 km, of ongeveer vier keer zo groot als het grootste inslagbekken dat tot nu toe is ontdekt. Deze theorie suggereert dat Mars ongeveer vier miljard jaar geleden werd getroffen door een lichaam ter grootte van een Pluto. Deze gebeurtenis zou de oorzaak zijn van het verschil tussen de hemisferen van Mars. Het maakte het gladde Borealis-bekken dat 40% van de planeet bedekt.

Sommige meteorieten zijn met zoveel kracht op Mars ingeslagen dat er stukken van Mars de ruimte in zijn gevlogen - zelfs naar de Aarde! Op Aarde worden soms rotsen gevonden met chemicaliën die precies dezelfde zijn als die in rotsen van Mars. Deze stenen zien er ook uit alsof ze heel snel door de atmosfeer zijn gevallen, zodat het redelijk is om te denken dat ze van Mars afkomstig zijn.

Geografie

Mars herbergt de hoogste bekende berg in het zonnestelsel, Olympus Mons. Olympus Mons is zo'n 27 kilometer hoog. Dat is meer dan drie keer zo hoog als de hoogste berg op aarde, de Mount Everest. Het is ook de thuisbasis van Valles Marineris, het op twee na grootste kloofsysteem (canyon) in het zonnestelsel, 4.000 km lang.

Microscopische foto genomen door Opportunity toont een grijze hematiet concretie, die de aanwezigheid van vloeibaar water in het verleden suggereert
Microscopische foto genomen door Opportunity toont een grijze hematiet concretie, die de aanwezigheid van vloeibaar water in het verleden suggereert




Waarneming van Mars

Onze verslagen over het kijken naar en vastleggen van Mars beginnen met oude Egyptische astronomen in het 2e millennium v. Chr.

Gedetailleerde waarnemingen van de plaats van Mars werden gedaan door Babylonische astronomen die methoden ontwikkelden om met behulp van wiskunde de toekomstige positie van de planeet te voorspellen. De oude Griekse filosofen en astronomen ontwikkelden een model van het zonnestelsel met de aarde in het middelpunt ('geocentrisch'), in plaats van de zon. Zij gebruikten dit model om de bewegingen van de planeet te verklaren. Indiase en islamitische astronomen maakten een schatting van de grootte van Mars en zijn afstand tot de aarde. Soortgelijke werkzaamheden werden verricht door Chinese astronomen.

In de 16e eeuw stelde Nicolaas Copernicus een model voor het zonnestelsel voor waarin de planeten cirkelvormige banen om de zon volgen. Dit "heliocentrische" model was het begin van de moderne astronomie. Het werd herzien door Johannes Kepler, die een elliptischebaan voor Mars gaf die beter past bij de gegevens van onze waarnemingen.

De eerste waarnemingen van Mars met een telescoop werden gedaan door Galileo Galilei in 1610. Binnen een eeuw ontdekten astronomen duidelijke albedo kenmerken (veranderingen in helderheid) op de planeet, waaronder de donkere vlek en de polaire ijskappen. Ze waren in staat om de dag (rotatieperiode) en axiale kanteling van de planeet te vinden.

Dankzij betere telescopen die in het begin van de 19e eeuw werden ontwikkeld, konden permanente albedo-kenmerken van Mars in detail in kaart worden gebracht. De eerste ruwe kaart van Mars werd gepubliceerd in 1840, gevolgd door betere kaarten vanaf 1877. Astronomen dachten ten onrechte dat zij het spectroscopische teken van water in de atmosfeer van Mars hadden ontdekt, en het idee van leven op Mars werd populair bij het publiek.

Sinds de jaren 1870 zijn er gele wolken op Mars waargenomen, die bestonden uit door de wind opgeblazen zand of stof. In de jaren 1920 werd het temperatuurbereik van het Marsoppervlak gemeten; het varieerde van -85 tot 7 oC. De atmosfeer van de planeet bleek dor te zijn met slechts sporen van zuurstof en water. In 1947 toonde Gerard Kuiper aan dat de ijle Marsatmosfeer veel koolstofdioxide bevatte; ongeveer het dubbele van de hoeveelheid die in de aardatmosfeer wordt aangetroffen. De eerste standaardbenaming van de oppervlakte-eigenschappen van Mars werd in 1960 vastgesteld door de Internationale Astronomische Unie.

Sinds de jaren zestig zijn er verschillende ruimtetuigen en rovers op pad gestuurd om Mars te verkennen, zowel vanuit een baan om de aarde als vanaf het oppervlak. De planeet is geobserveerd door instrumenten op de grond en in de ruimte over een breed spectrum van het elektromagnetisch spectrum (zichtbaar licht, infrarood en andere). De ontdekking op aarde van meteorieten die van Mars afkomstig zijn, heeft laboratoriumonderzoek van de chemische omstandigheden op de planeet mogelijk gemaakt.

Martian 'kanalen'

Tijdens de oppositie van 1877 gebruikte de Italiaanse astronoom Giovanni Schiaparelli een 22 cm (8,7 in) telescoop om de eerste gedetailleerde kaart van Mars te maken. Wat de aandacht trok, was dat de kaarten kenmerken vertoonden die hij canali noemde. Later werd aangetoond dat deze een optische illusie waren (niet echt). Deze canali waren zogenaamd lange rechte lijnen op het oppervlak van Mars waaraan hij namen gaf van beroemde rivieren op aarde. Zijn term canali werd in de volksmond verkeerd vertaald in het Engels als kanalen, en men dacht dat ze door intelligente wezens waren gemaakt.

Andere astronomen dachten de kanalen ook te kunnen zien, met name de Amerikaanse astronoom Percival Lowell die kaarten tekende van een kunstmatig netwerk van kanalen op Mars.

Hoewel deze resultaten algemeen werden aanvaard, werden zij betwist. De Griekse astronoom Eugène M. Antoniadi en de Engelse natuuronderzoeker Alfred Russel Wallace waren tegen het idee; Wallace was zeer uitgesproken. Naarmate er grotere en betere telescopen werden gebruikt, werden er minder lange, rechte canali waargenomen. Tijdens een waarneming in 1909 door Flammarion met een 84 cm (33 in) telescoop, werden onregelmatige patronen waargenomen, maar geen canali.

Een gekleurde tekening van Mars, gemaakt in 1877 door de Franse astronoom Trouvelot
Een gekleurde tekening van Mars, gemaakt in 1877 door de Franse astronoom Trouvelot




Leven op Mars

Mars by Viking 1 in 1980

Omdat Mars een van de planeten in het zonnestelsel is die het dichtst bij de aarde staan, hebben velen zich afgevraagd of er leven op Mars is. Vandaag weten we dat het soort leven, als het er al is, een eenvoudig bacterie-achtig organisme zou zijn.

Meteorieten

De NASA onderhoudt een catalogus van 34 Mars-meteorieten, d.w.z. meteorieten die oorspronkelijk van Mars afkomstig zijn. Deze bezittingen zijn zeer waardevol aangezien zij de enige fysische monsters zijn die van Mars beschikbaar zijn.

Studies in het Johnson Space Center van de NASA tonen aan dat ten minste drie van de meteorieten mogelijk bewijs bevatten van vroeger leven op Mars, in de vorm van microscopische structuren die lijken op gefossiliseerde bacteriën (zogenaamde biomorfen). Hoewel het verzamelde wetenschappelijke bewijsmateriaal betrouwbaar is en de rotsen correct zijn beschreven, is niet duidelijk waardoor de rotsen eruit zijn gaan zien zoals ze eruit zien. Tot op heden proberen wetenschappers het er nog steeds over eens te worden of het echt bewijs is van eenvoudig leven op Mars.

In de afgelopen decennia zijn wetenschappers het erover eens geworden dat bij het gebruik van meteorieten van andere planeten die op aarde worden gevonden (of gesteenten die naar de aarde worden teruggebracht), verschillende dingen nodig zijn om zeker te zijn van leven. Deze dingen zijn onder andere:

  1. Kwam het gesteente uit de juiste tijd en plaats op de planeet om leven te laten bestaan?
  2. Bevat het monster bewijzen van bacteriële cellen (vertoont het een soort fossielen, ook al zijn die heel klein)?
  3. Is er enig bewijs van biomineralen? (mineralen die gewoonlijk door levende wezens worden veroorzaakt)
  4. Is er enig bewijs van isotopen die typisch zijn voor leven?
  5. Zijn de kenmerken onderdeel van de meteoriet en geen besmetting van de Aarde?

Wil men het eens worden over het vroegere leven in een geologisch monster, dan moet aan de meeste of alle van deze voorwaarden zijn voldaan. Dit is nog niet gebeurd, maar het onderzoek is nog gaande. De biomorfen die in de drie Martiaanse meteorieten zijn gevonden, worden momenteel opnieuw onderzocht.

De betekenis van water

Vloeibaar water is noodzakelijk voor het leven en de stofwisseling, dus als er water op Mars aanwezig was, is de kans op het ontstaan van leven groter. De Viking-banen vonden op veel plaatsen bewijzen van mogelijke riviervalleien, erosie en, op het zuidelijk halfrond, vertakte stromen. Sindsdien hebben ook rovers en orbiters goed gekeken en uiteindelijk bewezen dat er ooit water aan het oppervlak was, en dat het nog steeds als ijs in de poolijskappen en onder de grond wordt aangetroffen.

Vandaag

Tot nu toe hebben wetenschappers geen levend of uitgestorven leven op Mars gevonden. Verschillende ruimtesondes zijn naar Mars gegaan om het te bestuderen. Sommige sondes hebben een baan om Mars gemaakt, en sommige zijn er geland. Er zijn foto's van het oppervlak van Mars die door de sondes naar de aarde zijn teruggestuurd. Sommige mensen zijn geïnteresseerd in het sturen van astronauten naar Mars. Zij zouden beter kunnen zoeken, maar astronauten daar krijgen zou moeilijk en duur zijn. De astronauten zouden vele jaren in de ruimte zijn, en het zou zeer gevaarlijk kunnen zijn vanwege de straling van de zon. Tot nu toe hebben we alleen onbemande sondes gestuurd.

De meest recente sonde naar de planeet is het Mars Science Laboratory. Het landde op 6 augustus 2012 op Aeolis Palus in de Gale Krater op Mars. Het bracht een mobiele verkenner mee, genaamd 'Curiosity'. Het is de meest geavanceerde ruimtesonde ooit. Curiosity heeft Marsgrond opgegraven en in zijn laboratorium bestudeerd. Hij heeft zwavel-, chloor- en watermoleculen gevonden.

Populaire cultuur

Over dit idee zijn enkele beroemde verhalen geschreven. De schrijvers gebruikten de naam "marsmannetjes" voor intelligente wezens van Mars. In 1898 schreef H. G. Wells The War of the Worlds, een beroemde roman over marsmannetjes die de Aarde aanvielen. In 1938 zond Orson Welles een radioversie van dit verhaal uit in de Verenigde Staten, en veel mensen dachten dat het echt gebeurde en waren erg bang. Edgar Rice Burroughs schreef vanaf 1912 verschillende romans over avonturen op Mars.


AlegsaOnline.com - 2020 / 2021 - License CC3