Mars (planeta)

Vzhled

Mars je terestrická planeta a je tvořen horninami. Země je tam červená kvůli oxidu železitému (rzi) v horninách a prachu. Atmosféra planety je velmi řídká. Tvoří ji převážně oxid uhličitý s trochou argonu a dusíku a nepatrným množstvím dalších plynů včetně kyslíku. Teploty na Marsu jsou nižší než na Zemi, protože je vzdálenější od Slunce a má méně vzduchu, který udržuje teplo. Na severním a jižním pólu se nachází vodní led a zmrzlý oxid uhličitý. Na povrchu Marsu se nyní nenachází žádná kapalná voda, ale známky stékání vody na povrch byly pravděpodobně způsobeny vodou.

Průměrná tloušťka zemské kůry je asi 50 km, maximální tloušťka je 125 km.

Měsíce

Mars má dva malé měsíce, které se nazývají Phobos a Deimos.

Povrch s všudypřítomnými kameny vyfotografovaný sondou Mars Pathfinder

Fyzická geografie

Rotace

Marťanský den se nazývá sol a je o něco delší než pozemský. Mars se otočí za 24 hodin a 37 minut. Stejně jako Země se otáčí kolem nakloněné osy, takže má čtyři různá roční období. Ze všech planet Sluneční soustavy se roční období na Marsu nejvíce podobají zemským, a to díky podobnému sklonu osy. Délka marťanských ročních období je téměř dvakrát delší než u Země, protože větší vzdálenost Marsu od Slunce vede k tomu, že marťanský rok je téměř dva pozemské roky dlouhý.

Teploty na povrchu Marsu se pohybují od nejnižších hodnot kolem -143 °C (-225 °F) (v zimě na polárních čepičkách) až po nejvyšší hodnoty až 35 °C (v létě na rovníku). Velký rozsah teplot je způsoben především řídkou atmosférou, která nedokáže akumulovat velké množství slunečního tepla. Planeta je také 1,52krát vzdálenější od Slunce než Země, což má za následek, že na ni dopadá pouze 43 % množství slunečního záření.

Voda

Zpráva z roku 2015 uvádí, že tmavé pruhy na povrchu Marsu byly ovlivněny vodou.

Na povrchu Marsu nemůže existovat kapalná voda kvůli nízkému atmosférickému tlaku (není zde dostatek vzduchu, který by ji udržel), s výjimkou nejnižších nadmořských výšek na krátkou dobu. Zdá se, že obě polární ledové čepičky jsou tvořeny převážně zmrzlou vodou. Množství ledu v jižní polární čepičce, pokud by roztálo, by stačilo na pokrytí celého povrchu planety v hloubce 11 metrů. Věčně zmrzlý plášť se táhne od pólu až do zeměpisných šířek kolem 60°.

Geologické důkazy shromážděné bezpilotními misemi naznačují, že Mars měl kdysi na svém povrchu mnoho kapalné vody. V roce 2005 radarová data odhalila přítomnost velkého množství vodního ledu na pólech a ve středních šířkách. Marsovské vozítko Spirit odebralo v březnu 2007 vzorky chemických sloučenin obsahujících molekuly vody. Přistávací modul Phoenix našel v červenci 2008 vodní led v mělké marsovské půdě. Tvary terénu pozorované na Marsu jasně naznačují, že na povrchu planety v určité době existovala kapalná voda. Obrovské plochy půdy byly seškrábnuty a erodovány.

Polární čepice

Mars má dvě stálé polární ledové čepičky. Během pólové zimy leží v nepřetržité tmě, která ochlazuje povrch a způsobuje ukládání 25-30 % atmosféry do desek CO ₂ledu (suchého ledu). Když jsou póly opět vystaveny slunečnímu záření, zmrzlý CO ₂sublimuje (mění se v páru) a vytváří obrovské větry, které od pólů odnášejí rychlostí až 400 km/h. Každou sezónu se tak pohybuje velké množství prachu a vodní páry, což vede ke vzniku mrazu podobného pozemskému a velkých cirrových mraků a prachových bouří. Mraky vodního ledu vyfotografovalo v roce 2004 vozítko Opportunity.

Polární čepičky na obou pólech jsou tvořeny především vodním ledem.

Atmosféra

Mars má velmi řídkou atmosféru, ve které není téměř žádný kyslík (převažuje oxid uhličitý). Protože atmosféra existuje, i když je řídká, obloha mění barvu při východu a západu Slunce. Díky prachu v marťanské atmosféře jsou marťanské západy slunce poněkud modré. Atmosféra Marsu je příliš řídká na to, aby ho ochránila před meteority, a proto je na Marsu tolik kráterů.

Krátery po meteoritech

Po vzniku planet všechny zažily "pozdní těžké bombardování". Přibližně 60 % povrchu Marsu vykazuje stopy po dopadech z této doby. Velká část zbývajícího povrchu pravděpodobně leží nad obrovskými impaktními pánvemi způsobenými těmito událostmi. Na severní polokouli Marsu existují důkazy o obrovské impaktní pánvi o rozloze 10 600 × 8 500 km, tedy zhruba čtyřikrát větší než dosud největší objevená impaktní pánev. Tato teorie naznačuje, že Mars byl zasažen tělesem o velikosti Pluta přibližně před čtyřmi miliardami let. Předpokládá se, že tato událost je příčinou rozdílu mezi marťanskými polokoulemi. Vytvořila hladkou boreální pánev, která pokrývá 40 % planety.

Některé meteority dopadly na Mars takovou silou, že několik kousků Marsu odletělo do vesmíru - dokonce až na Zemi! Na Zemi se někdy nacházejí horniny, které obsahují chemické látky přesně stejné jako marťanské horniny. Tyto horniny také vypadají, jako by opravdu rychle propadly atmosférou, takže se lze důvodně domnívat, že pocházejí z Marsu.

Zeměpis

Na Marsu se nachází nejvyšší známá hora sluneční soustavy Olympus Mons. Olympus Mons je vysoký asi 17 mil (27 km). To je více než trojnásobek výšky nejvyšší pozemské hory Mount Everest. Nachází se zde také Valles Marineris, třetí největší riftový systém (kaňon) ve Sluneční soustavě, dlouhý 4 000 km.

Mikroskopická fotografie pořízená Opportunity, na které je vidět šedý hematitový konkrement, který naznačuje minulou přítomnost kapalné vody.

Pozorování Marsu

Naše záznamy o pozorování a zaznamenávání Marsu pocházejí od staroegyptských astronomů z 2. tisíciletí před naším letopočtem.

Podrobná pozorování polohy Marsu prováděli babylonští astronomové, kteří vyvinuli metody využívající matematiku k předpovídání budoucí polohy planety. Starověcí řečtí filozofové a astronomové vyvinuli model sluneční soustavy, v jehož středu se místo Slunce nachází Země ("geocentrický"). Tento model používali k vysvětlení pohybů planet. Indičtí a islámští astronomové odhadovali velikost Marsu a jeho vzdálenost od Země. Podobně pracovali i čínští astronomové.

V 16. století navrhl Mikuláš Koperník model sluneční soustavy, podle kterého se planety pohybují po kruhových drahách kolem Slunce. Tento "heliocentrický" model byl počátkem moderní astronomie. Johannes Kepler jej revidoval a pro Mars navrhl eliptickou dráhu, která lépe odpovídá údajům z našich pozorování.

První pozorování Marsu dalekohledem provedl Galileo Galilei v roce 1610. Během jednoho století astronomové objevili na planetě výrazné rysy albedo (změny jasu), včetně tmavé skvrny a polárních ledových čepiček. Podařilo se jim zjistit den planety (rotační periodu) a osový sklon.

Lepší dalekohledy vyvinuté na počátku 19. století umožnily podrobně zmapovat stálé vlastnosti marsovského albeda. První hrubá mapa Marsu byla zveřejněna v roce 1840, od roku 1877 pak následovaly lepší mapy. Astronomové se mylně domnívali, že v marťanské atmosféře objevili spektroskopickou stopu vody, a myšlenka života na Marsu se stala mezi veřejností populární.

Žluté mraky na Marsu byly pozorovány již v 70. letech 19. století a jednalo se o navátý písek nebo prach. Ve dvacátých letech 20. století bylo změřeno rozmezí teploty povrchu Marsu; pohybovala se od -85 do 7^o C. Bylo zjištěno, že atmosféra planety je suchá a obsahuje pouze stopy kyslíku a vody. V roce 1947 Gerard Kuiper prokázal, že řídká marťanská atmosféra obsahuje rozsáhlé množství oxidu uhličitého; zhruba dvojnásobek množství, které se nachází v atmosféře Země. První standardní pojmenování vlastností povrchu Marsu stanovila Mezinárodní astronomická unie v roce 1960.

Od 60. let 20. století bylo na Mars vysláno několik robotických sond a roverů, které zkoumaly Mars z oběžné dráhy i z povrchu. Planeta zůstala pod dohledem pozemních i kosmických přístrojů v širokém rozsahu elektromagnetického spektra (viditelné světlo, infračervené záření a další). Objev meteoritů na Zemi, které pocházejí z Marsu, umožnil laboratorní zkoumání chemických podmínek na planetě.

Marťanské "kanály

Během opozice v roce 1877 italský astronom Giovanni Schiaparelli použil dalekohled o průměru 22 cm, aby pomohl vytvořit první podrobnou mapu Marsu. Pozornost lidí upoutalo, že na mapách se objevily prvky, které nazval canali. Později se ukázalo, že se jedná o optický klam (nejsou skutečné). Tyto canali byly údajně dlouhé rovné čáry na povrchu Marsu, kterým dal jména známých řek na Zemi. Jeho termín canali byl do angličtiny s oblibou chybně překládán jako canals a považován za dílo inteligentních bytostí.

I další astronomové se domnívali, že mohou kanály vidět, zejména americký astronom Percival Lowell, který nakreslil mapy umělé sítě kanálů na Marsu.

Ačkoli byly tyto výsledky všeobecně přijímány, byly zpochybňovány. Řecký astronom Eugène M. Antoniadi a anglický přírodovědec Alfred Russel Wallace byli proti této myšlence; Wallace byl velmi otevřený. S používáním větších a lepších dalekohledů bylo pozorováno méně dlouhých a rovných kanálů. Při pozorování v roce 1909, které provedl Flammarion s dalekohledem o průměru 84 cm (33 palců), byly pozorovány nepravidelné obrazce, ale žádné canali vidět nebyly.

Kolorovaná kresba Marsu od francouzského astronoma Trouvelota z roku 1877.

Život na Marsu

Mars je jednou z nejbližších planet Sluneční soustavy, a proto si mnozí kladou otázku, zda na Marsu existuje nějaký druh života. Dnes víme, že případný druh života by byl nějaký jednoduchý organismus typu bakterií.

Meteority

NASA vede katalog 34 marsovských meteoritů, tedy meteoritů, které původně pochází z Marsu. Tento majetek je velmi cenný, protože se jedná o jediné dostupné fyzické vzorky z Marsu.

Studie provedené v Johnsonově vesmírném středisku NASA ukazují, že nejméně tři z těchto meteoritů obsahují možné důkazy o minulém životě na Marsu, a to v podobě mikroskopických struktur připomínajících zkamenělé bakterie (tzv. biomorfů). Přestože shromážděné vědecké důkazy jsou spolehlivé a horniny jsou správně popsány, není jasné, co způsobilo, že horniny vypadají tak, jak vypadají. Vědci se dodnes snaží dohodnout, zda se skutečně jedná o důkaz jednoduchého života na Marsu.

V posledních několika desetiletích se vědci shodli na tom, že při použití meteoritů z jiných planet nalezených na Zemi (nebo hornin přivezených zpět na Zemi) je k jistotě o existenci života zapotřebí různých věcí. Mezi tyto věci patří:

1. Pochází hornina ze správné doby a místa na planetě pro existenci života?
2. Obsahuje vzorek důkazy o bakteriálních buňkách (jsou v něm nějaké fosilie, i když velmi malé)?
3. Existují nějaké důkazy o biominerálech? (minerály, které jsou obvykle způsobeny živými organismy)
4. Existují nějaké důkazy o izotopech typických pro život?
5. Jsou tyto rysy součástí meteoritu, a ne kontaminací ze Země?

Aby se lidé shodli na minulém životě v geologickém vzorku, musí být splněna většina nebo všechny tyto podmínky. To se zatím nestalo, ale výzkumy stále pokračují. Probíhá opětovné zkoumání biomorfů nalezených ve třech marťanských meteoritech.

Význam vody

Kapalná voda je nezbytná pro život a látkovou výměnu, takže pokud byla na Marsu přítomna voda, šance na vznik života se zvýšila. Sondy Viking na oběžné dráze našly na mnoha místech důkazy o možných říčních údolích, erozi a na jižní polokouli i rozvětvené potoky. Od té doby se rovery a orbitální sondy také podrobněji věnovaly výzkumu a nakonec prokázaly, že voda na povrchu kdysi byla a stále se nachází v podobě ledu v polárních ledovcích a v podzemí.

Dnes

Vědci zatím na Marsu nenašli žádný život, ať už živý, nebo vyhynulý. K Marsu se vydalo několik kosmických sond, aby jej prozkoumaly. Některé z nich planetu obíhaly (obletěly) a některé na ní přistály. Existují snímky povrchu Marsu, které sondy poslaly zpět na Zemi. Někteří lidé se zajímají o vyslání astronautů na Mars. Mohli by provést lepší průzkum, ale dostat tam astronauty by bylo obtížné a nákladné. Astronauti by byli ve vesmíru mnoho let a mohlo by to být velmi nebezpečné kvůli slunečnímu záření. Zatím jsme na Mars vyslali pouze sondy bez posádky.

Nejnovější sondou na planetě je Mars Science Laboratory. Ta přistála 6. srpna 2012 na planetě Aeolis Palus v kráteru Gale na Marsu. Přivezla s sebou mobilní průzkumné zařízení nazvané "Curiosity". Jedná se o nejpokročilejší vesmírnou sondu vůbec. Curiosity vykopala marťanskou půdu a studovala ji ve své laboratoři. Našla molekuly síry, chlóru a vody.

Populární kultura

O této myšlence bylo napsáno několik slavných příběhů. Pro inteligentní bytosti z Marsu používali spisovatelé označení "Marťané". V roce 1898 napsal H. G. Wells Válku světů, slavný román o útoku Marťanů na Zemi. V roce 1938 vysílal Orson Welles ve Spojených státech rozhlasovou verzi tohoto příběhu a mnoho lidí si myslelo, že se to skutečně děje, a velmi se báli. Od roku 1912 napsal Edgar Rice Burroughs několik románů o dobrodružstvích na Marsu.