Mars og Jorden har ganske mange ting til felles. Begge er jordiske planeter, begge befinner seg innenfor solens beboelige sone, begge har polare iskapper, lignende skrå akser og lignende temperaturvariasjoner. Og i følge noen av de nyeste vitenskapelige dataene som ble innhentet av rovere og atmosfæriske sonder, er det nå kjent at Mars en gang hadde en tett atmosfære og var dekket med varmt, rennende vann.
Men når det gjelder ting som lengden på et år, og lengden på årstider, er Mars og Jorden ganske forskjellige. Sammenlignet med Jorden, varer et år på Mars nesten dobbelt så lang tid - 686,98 jorddager. Dette skyldes det faktum at Mars er betydelig lenger fra solen og dens omløpsperiode (tiden det tar å bane rundt sola) er betydelig større enn jordas.
Omløpsperiode:
Mars gjennomsnittlig avstand (semi-major akse) fra solen er 227 939 200 km (141,634,852,46 mi), som er omtrent halvannen ganger avstanden mellom jorden og solen (1,52 AU). Sammenlignet med Jorden, er bane dessuten ganske eksentrisk (0,0934 mot 0,0167), fra 206,7 millioner km (128.437.425.435 mi; 1.3814 AU) ved perihelion til 249.2 million km (154.845.701 mi; 1.666 AU) ved aphelion. På denne avstanden, og med en orbitalhastighet på 24,077 km / s, tar Mars 686.971 jorddager, tilsvarende 1,88 jordår, for å fullføre en bane rundt sola.
Denne eksentrisiteten er en av de mest uttalte i solsystemet, med bare kvikksølv som har en større (0,205). Dette var imidlertid ikke alltid tilfelle. For omtrent 1,35 millioner år siden hadde Mars en eksentrisitet på bare 0,002, noe som gjorde omløpningen nesten sirkulær. Den nådde en minimumseksentrisitet på 0,079 for omtrent 19 000 år siden, og vil nå en topp på omtrent 0,105 på omtrent 24 000 år fra nå.
Men de siste 35 000 årene har bane til Mars blitt litt mer eksentrisk på grunn av gravitasjonseffektene fra de andre planetene. Den nærmeste avstanden mellom Jorden og Mars vil fortsette å avta mildt de neste 25 000 årene. Og om omtrent 1 000 000 år fra nå vil eksentrisiteten igjen være i nærheten av den er nå - med en estimert eksentrisitet på 0,01.
Earth Days vs. Martian "Sols":
Mens et år på Mars er betydelig lengre enn et år på jorden, er forskjellen mellom en dag på jorden og en marsdag (også kalt "Sol") ikke betydelig. For det første tar Mars 24 timer 37 minutter og 22 sekunder å fullføre en enkelt rotasjon på sin akse (også en siderisk dag), der Jorden tar litt mindre (23 timer, 56 minutter og 4,1 sekunder).
På den annen side tar det 24 timer, 39 minutter og 35 sekunder før solen vises på samme sted på himmelen over Mars (aka. En soldag), sammenlignet med den 24 timers soldagen vi opplever her på jorden . Dette betyr at, basert på lengden på en Marsdag, fungerer et Marsår ut til 668.5991 Sols.
Sesongvariasjoner:
Mars har også en sesongåpen syklus som ligner den på jordens. Dette skyldes delvis det faktum at Mars også har en vippet akse, som er skrått 25,19 ° mot dets orbitale plan (sammenlignet med jordas aksiale tilt på ca. 23,44 °). Det skyldes også Mars eksentrisitet, som betyr at den med jevne mellomrom vil motta mindre i veien for solens utstråling på en tid av året enn en annen. Denne endringen i avstand forårsaker betydelige temperaturvariasjoner.
Mens planetens gjennomsnittstemperatur er -46 ° C (51 ° F), varierer dette fra et lavt av -143 ° C (-225.4 ° F) om vinteren ved polene til et høyt på 35 ° C (95 ° F) om sommeren og midt på ekvator. Dette er en variasjon i gjennomsnittlig overflatetemperatur som er ganske lik Jordens - en forskjell på 178 ° C (320.4 ° F) mot 145.9 ° C (262.5 ° F). Dette høye temperaturer er også det som gjør at flytende vann fremdeles kan strømme (om enn iblant) på overflaten av Mars.
I tillegg betyr Mars 'eksentrisitet at den reiser saktere i sin bane når den er lenger fra solen, og raskere når den er nærmere (som det er sagt i Keplers Three Laws of Planetetary Motion). Mars 'aphelion faller sammen med våren på sin nordlige halvkule, noe som gjør den til den lengste sesongen på planeten - som varer omtrent 7 jordmåneder. Sommeren er nest lengst og varer seks måneder, mens høsten og vinteren hører henholdsvis 5,3 og drøyt 4 måneder.
I sør er lengden på årstidene bare litt annerledes. Mars er i nærheten av perihelion når det er sommer på den sørlige halvkule og vinter i nord, og i nærheten av aphelion når det er vinter på den sørlige halvkule og sommer i nord. Som et resultat er årstidene på den sørlige halvkule mer ekstreme og årstidene på den nordlige er mildere. Sommertemperaturene i sør kan være opptil 30 K (30 ° C; 54 ° F) varmere enn de tilsvarende sommertemperaturene i nord.
Værmønster:
Disse sesongvariasjonene lar Mars oppleve noen ekstremer i været. Mest kjent har Mars de største støvstormene i solsystemet. Disse kan variere fra en storm over et lite område til gigantiske stormer (tusenvis av kilometer i diameter) som dekker hele planeten og skjuver overflaten fra utsikten. De har en tendens til å oppstå når Mars er nærmest solen, og har vist seg å øke den globale temperaturen.
Det første oppdraget å legge merke til dette var Mariner 9 orbiter, som var det første romfartøyet som gikk i bane rundt Mars i 1971, sendte det bilder tilbake til jorden av en verden konsumert i dis. Hele planeten var dekket av en støvstorm så massiv at bare Olympus Mons, den gigantiske marsvulkanen som måler 24 km høy, kunne sees over skyene. Denne stormen varte i en hel måned, og forsinket Mariner 9Prøver å fotografere planeten i detalj.
Og den 9. juni 2001 oppdaget Hubble-romteleskopet en støvstorm i Hellasbassenget på Mars. I juli hadde stormen dødd ned, men vokste deretter ut igjen til å bli den største stormen på 25 år. Så stor var stormen at amatørastronomer som brukte små teleskoper kunne se den fra Jorden. Og skyen løftet temperaturen i den stive Martian-atmosfæren med en forbløffende 30 ° Celsius.
Disse stormene har en tendens til å oppstå når Mars er nærmest solen, og er et resultat av temperaturer som øker og utløser endringer i luft og jord. Når jorden tørker, blir den lettere plukket opp av luftstrømmer, som er forårsaket av trykkendringer på grunn av økt varme. Støvstormene får temperaturene til å stige enda lenger, noe som fører til at Mars opplever sin egen drivhuseffekt.
Gitt forskjellene i årstider og daglengde, lar man seg lure på om en standard Martian-kalender noen gang kunne utvikles. Det kan det faktisk være, men det vil være litt av en utfordring. For det første vil en marsjkalender måtte redegjøre for Mars 'særegne astronomiske sykluser, og våre egne ikke-astronomiske sykluser som den syv dager lange uken.
Et annet hensyn ved utforming av en kalender er regnskapsføring av det brøkdelte antall dager i løpet av et år. Jordens år er 365.24219 dager langt, og kalenderår inneholder enten 365 eller 366 dager tilsvarende. En slik formel må utvikles for å redegjøre for det martinske året 668.5921. Alt dette vil helt sikkert bli et spørsmål etter hvert som mennesker blir mer og mer forpliktet til å utforske (og kanskje kolonisere) den røde planeten.
Vi har skrevet mange interessante artikler om Mars her på Space Magazine. Her er hvor lenge er et år på de andre planetene ?, Hvilken planet har den lengste dagen ?, Hvor lenge er et år på kvikksølv, hvor lenge er et år på jorden ?, Hvor lenge er et år på Venus ?, Hvor lenge er et år på jorden? Year on Jupiter ?, Hvor lenge er et år på Saturn ?, Hvor lenge er et år på Uranus ?, Hvor lenge er et år på Neptun ?, Hvor lenge er et år på Pluto?
For mer informasjon, sjekk ut NASAs Solar System Exploration-side på Mars.
Astronomy Cast har også flere interessante episoder om emnet. Som Episode 52: Mars, og Episode 91: The Search for Water on Mars.
