Marsas (planeta)

Marsas (sen. lietuvių pavadinimas Žiezdrė) – ketvirtoji pagal atstumą nuo Saulės (tarp Žemės ir Jupiterio) ir antroji mažiausia Saulės sistemos planeta po Merkurijaus.

Iš Žemės neretai matomas plika akimi kaip ryški rausvos spalvos žvaigždė. Vidutinis absoliutinis ryškis — +0,71, tačiau menamas ryškis gali siekti −2,94, ryškumu nusileidžiąs tik Venerai, Mėnuliui ir Saulei. Dėl rausvo atspalvio žvelgiant iš Žemės kartais vadinama „raudonąja planeta“. Charakteringą spalvą Marsui suteikia trivalentis geležies oksidas, kurio gausu planetoje. Planetos pavadinimas kilęs iš romėnų karo dievo Marso (graikų Arėjo atitikmuo). Atitinkamai pavadinti ir maži, netaisyklingos formos Marso palydovai Fobas ir Deimas, kurie graikų mitologijoje yra Arėjo sūnūs, lydintys jį mūšyje.

Dienos ir metų laikai Marse gali būti lyginami su Žeme dėl panašaus apsisukimo apie savo ašį periodo ir orbitos posvyrio į ekliptikos plokštumą. Vienerių Marso metų trukmė beveik dvigubai ilgesnė dėl didesnio atstumo iki Saulės. Marse yra Olimpas, didžiausias žinomas vulkanas Saulės sistemos planetoje, bei Marinerio slėnis, vienas didžiausių kanjonų Saulės sistemoje. Lygus Šiaurinis baseinas šiauriniame pusrutulyje užima 40% viso planetos paviršiaus ploto ir gali būti susidaręs po susidūrimo su stambiu dangaus kūnu.

Panašiai kaip priešdėlis geo- įvardinant su Žeme susijusius dalykus, Marso atveju kartais vartojamas priešdėlis areo-, pvz., areologija kaip geologijos atitikmuo arba areoidas vietoje geoido. Šis priešdėlis kildinamas iš graikų karo dievo Arėjo.

Fizinės charakteristikos 
Marsas skrieja aplink Saulę elipsine orbita vidutiniu 24,07 km/s greičiu. Saulę jis apskrieja per 1,88 metų (687 Žemės paras). Vidutinis atstumas nuo Marso iki Saulės yra 228 mln. km (1,52 a.v.) Dėl to Marsas tegauna 43% Saulės šviesos, palyginus su Žeme.

Geriausiai matomas opozicijų metu, kurios kartojasi kas 26 mėnesius. Jei opozicijos metu Žemė yra toliausiai nuo Saulės, o Marsas arčiausiai jos, įvyksta didžioji opozicija, kuri pasikartoja vidutiniškai kas 15-17 metų. Didžiosios opozicijos metu atstumas tarp Marso ir Žemės būna mažiausias (55 mln. km), Marso diskas matomas 25" kampu, jo spindesys gali siekti -3 ryškį. Kita vertus, minimalus ryškis gali tesiekti +1.86, planetai esant apihelyje ir išsidėstant toje pačioje tiesėje su Saule.

Paros trukmė Marse yra tik pusvalandžiu ilgesnė nei para Žemėje (24 val. 39 min. 35,244 s). Panašus į Žemės ir orbitos posvyris į ekliptikos (sukimosi) plokštumą (25,2°), todėl Marse, kaip ir Žemėje, keičiasi metų laikai. Atmosfera labai reta, jos slėgis 170 kartų mažesnis nei Žemėje. Būdingi milžiniški temperatūrų skirtumai tarp Marso dienos ir nakties. 

Remiantis marsaeigių atliktais in situ matavimų duomenimis, 210 K (−63 °C) laikoma vidutine planetos temperatūra. Temperatūra ties planetos pusiauju naktį nukrinta iki 170 K (-104 °C), dieną pakyla iki 293 K (+20 °C); ties ašigaliais vidutinė temperatūra vasarą būna apie -75 °C, žiemą – apie -125 °C. 2007 m. marsaeigis užfiksavo aukščiausią temperatūrą ties Marso pusiauju — +35°C. Tuo tarpu pietų ašigalyje Marso žiemos metu temperatūra gali nukristi iki −153 °C.

Judėjimas 
Aplink Saulę Marsas skrieja elipsės formos orbita, kurios viename židinyje yra Saulė. Nuotolis nuo Saulės kinta nuo 207 iki 249 milijonų km.. Planetos orbita pasvirusi į ekliptikos plokštumą (ta plokštuma Žemė skrieja aplink Saulę) 1,85°. Saulę Marsas apskrieja per 686 dienas ir 23 valandas, vidutiniu 24 km/s greičiu. Būdamas arčiausiai Saulės Marsas orbitoje skrieja maksimaliu 26,5 km/s, o toliausiai Saulės – 21,9 km/s greičiu.

Kas 780 dienų (dveji metai ir septynios savaitės) Marsas būna opozicijoje ir priartėja arčiausiai Žemės, apie 80 000 000 km. Tuomet planeta ir Saulė, žiūrint iš Žemės, būna priešingose pusėse, bei tuo metu nakties danguje spindi kaip -3 – -1 ryškio žvaigždė. Maždaug kas 15-17 metų įvyksta didžioji Marso opozicija, kai Žemė atsiduria afelyje, o Marsas – perihelyje. XXI a. buvo dvi didžiosios Marso opozicijos — 2003 m. ir 2018 m. Sekanti didžioji opozicija įvyks 2035 metais.

2003 m. rugpjūčio 27 d. Marsas buvo priartėjęs prie Žemės arčiausiai per paskutinius 60 000 metų — atstumas iki jo siekė 55 758 006 km. Apskaičiuota, jog paskutinį kartą taip arti Marsas priartėjęs buvo 57617 m. prieš mūsų erą.
Atsižvelgiant į Marso opozicijas, mokslininkai nustato kosminių aparatų, skrendančių Marso tyrinėti, paleidimo laiką bei orbitą. Žemiau pateikta lentelė su Marso opozicijomis netolimoje praeityje ir ateityje. Skaičiuojama, kad 2003 m. opozicijos artumo rodiklis bus šiek tiek pagerintas 2287 metų opozicijos metu.

Paviršius 

Marso paviršiuje daug kraterių, yra kanjonų, plokštikalnių, lygumų, ugnikalnių. 

Kalnuotos Marso sritys meteoritinių kraterių nusėtos daugiau, nei žemumos, kurių daugiau šiauriniame pusrutulyje. Nulinio aukščio paviršiumi Marse laikoma ta vieta, kurios planetos spindulys yra 3396 km. Kalnuotos sritys virš nulinio lygio iškyla apie 4-6 km bei primena žemynus. Aukščiausi planetos kalnai yra 4 ugnikalniai (Olimpas, Tarsidos srityje esantys Arsija ir Povas bei Eliziejus), kurių aukštis svyruoja 11,7-21,9 km, pagrindo skersmuo 410–648 km, kraterių skersmuo 60-100 km. Planetos plutoje yra didžiulių plyšių ir sprūdžių; didžiausia yra 4000 km ilgio, 100 km pločio ir iki 6 km gylio Marinerio kanjonų sistema (Marinerio slėnis), besitęsianti beveik lygiagrečiai planetos pusiaujui. Vietomis vingiuoja sausos upių vagos. Marso pietų pusrutulis apie 3 km aukštesnis negu šiaurinis, be to, pietiniame pusrutulyje žymiai daugiau kraterių.

Ties vienu iš ašigalių Marse visada būna balta dėmė, kurios dydis kinta keičiantis metų laikams. Žiemą tokia ašigalinė dėmė pasiekia net 60° platumą.

Dabar yra sudaryti detalūs Marso „žemėlapiai“ – marsolapiai. Visas planetos paviršius padalytas į 30 geometriškai taisyklingų rajonų, turinčių pavadinimus. Jų pavadinimai buvo suteikti dar tais laikais, kai planeta buvo tik stebima teleskopais iš Žemės. Didžiausi krateriai (kurių skersmuo siekia 100 km ir daugiau) pavadinti mokslininkų, tyrusių Marsą, vardais, o mažesnieji – įvairių Žemės miestų pavadinimais. Su Lietuva susiję Gusevo (XIX a. Vilniaus astronomo) ir Alytaus krateriai, bei Hiperborėjų (baltų genčių pavadinimas senovės Graikijoje) sritis ties Marso šiaurės ašigaliu.

Įžymiausias Marso paviršiaus darinys – Marso sfinksas, apšviestas Saulės, primenantis žmogaus veido formą.

Atmosfera 
Marso atmosferą sudaro anglies dioksidas (95,1 %), azotas (2,59 %), argonas (1,94 %), deguonis (0,16 %), anglies monoksidas (0,06%), vandens garai (<0,02 %). Planetos albedas 17-25 %, slėgis prie planetos paviršiaus 170 kartų mažesnis negu prie Žemės paviršiaus: 15-45 km aukštyje kartais matomi ploni debesys, sudaryti iš ledo kristalų. Dėl retos ir giedros Marso atmosferos labai kinta paviršiaus temperatūra per parą: pusiaujo srityse vidurdienį paviršius įšyla iki 20 °C, per naktį atšąla iki -100 °C. Reta atmosfera nesudaro šiltnamio efekto. Atmosferoje kasmet siaučia stiprūs vėjai (iki 160 km/h), kurie sukelia regionines ar visą planetą apimančias smėlio audras. Audros kyla Marsui priartėjus prie Saulės. Audros pakelia planetos paviršiaus temperatūrą.

Branduolys 
Remiantis ankesteniais Marso sandaros teoriniais modeliais, Marsas turi 1480 km spindulio geležies ir geležies sulfido branduolį, 2300 km storio silikatų mantiją. Plutos storis — 50 km, t. y., storesnė nei Žemės.Naujausi modeliai rodo, kad branduolį sudaro daugiausiai geležies ir nikelio lydinys, 16–17% — siera. Magnetinis laukas apie 500 kartų silpnesnis negu Žemės, aptikti tik pavieniai jo židiniai. Be silicio ir deguonies Marso plutoje taip pat gausu geležies, magnio, aliuminio, kalcio ir kalio.

Marsas yra seismiškai aktyvus. Marsaeigis InSight 2019 metais užfiksavo apie 450 Marso drebėjimų. Aptiktas seisminis aktyvumas pakoregavo Marso branduolio cheminės sudėties skaičiavimus — daroma prielaida, kad branduolio spindulys 1830±40 km, o temperatūra jame — 1900–2000 K ir kad branduolyje be sunkiųjų cheminių elementų aptinkama ir lengvesnių (deguonis, vandenilis).

Palydovai 
Marsas turi 2 gamtinius palydovus – Fobą ir Deimą. 1877 m. juos atrado amerikiečių astronomas Asafas Holas.

Palydovai netaisyklingos formos: Fobo skersmuo 28 km, o Deimo – 16 km. Abiejų palydovų paviršiuje matoma daugybė smūginių kraterių. Manoma, jog palydovai yra kiti astronominiai kūnai (pvz., asteroidai), patekę į Marso gravitacijos lauką ir pradėję skrieti aplink planetą.

Kosminiai tyrimai 

Marso tyrimai ypač paspartėjo 1965 m., kai pro jį praskriejo JAV kosminė stotis „Mariner 4“, perdavusi į Žemę iš arti darytas planetos nuotraukas. Po to Marsą tyrė dar 3 „Mariner“ programos kosminės stotys („Mariner 6“ ir „Mariner 7“ (1969), „Mariner 9“ (1971)) ir 7 sovietinės stotys „Mars“ („Mars 1“, „Mars 2“ ir „Mars 3“ (1971), „Mars 4“, „Mars 5“, „Mars 6“ ir „Mars 7“ (1979).

1971 m. kosminė stotis „Mariner 9“ tapo pirmuoju dirbtiniu Marso palydovu.

1976 m. JAV kosminės stotys „Viking“ ir „Viking 2“ minkštai nusileido Marse.

1988 m. SSRS kosminė stotis „Phobos 2“ atliko Marso palydovų Fobo ir Deimo tyrimus.

Nuo 1997 m. Marsas tyrinėjamas JAV kosminės stoties „Mars Global Surveyor“ pagalba.

1997 m. liepos 4 d. ant Marso paviršiaus šiauriniame pusrutulyje nusileido „Mars Pathfinder“ (JAV) kosminis zondas, tyrinėjęs planetos sąlygas bei uolų sudėtį.

2001 m. „2001 Mars Odyssey“ (JAV) kosminė stotis tyrinėjo vandens egzistavimą Marse bei planetos vulkaninį aktyvumą. 2002 m. ji gama spindulių ir neutronų spektrometrų pagalba aptiko didelius vandenilio kiekius.

2003 m. Europos kosminės agentūros kosminis aparatas „Mars Express“ kartu su zondu „Beagle 2“ patvirtino ledo ir anglies dioksido egzistavimą planetos pietų ašigalyje.

Nuo 2004 m. kosminiai zondai „Spirit“ ir „Opportunity“ (JAV) tiria Marso paviršiaus uolienas ir dirvožemį.

2012 m. rugpjūčio 6 d. Marse nusileido naujausias NASA marsaeigis „Curiosity“. Jis sveria 900 kg ir yra didžiausias zondas per visą Marso tyrimų istoriją. 2012 m. rugsėjo 27 d. NASA mokslininkai paskelbė, kad „Curiosity“ rado senovinių upių vagų požymių, o tai įrodo, kad Marse buvo vandens.

2012 m. gruodžio 3 d. „Curiosity“ įvykdė pirmą intensyvią planetos dirvožemio analizę ir jame rado vandens, sieros ir chloro pėdsakų. Tuo pačiu buvo aptikta sieros dioksido ir sieros vandenilio.

2013 m. rugsėjo 26 dieną buvo paskelbta, kad ištyrus Marso dirvos mėginius, jame rasta 2 procentai vandens.

2018 m. liepos 25 d. Italijos kosmoso agentūros mokslininkai paskelbė Marse 1,5 km po pietinio ašigalio paviršiumi atradę vandens telkinį. Tai pirmasis žinomas vandens telkinys šioje planetoje.

2020 m. liepos mėn. pradėta marsaeigio „Mars 2020“ misija. Kaip ir planuota, Marso Jezero krateryje marsaeigis nusileido 2021 m. vasario 18 d. Misijos tikslas — kraterio, kuriame, kaip spėjama, prieš 3,9 mrld.-3,5 mlrd. metų teliuškavo 250 m gylio ežeras, tyrimai, ieškant buvusios gyvybės pėdsakų. Misiją planuojama vykdyti pilnus Marso metus.

2021 m. gegužės 14 d. (gegužės 15 d. Pekino laiku) Kinija užšalusio vandens paieškoms Marse į Utopijos lavos lygumą sėkmingai nutūpdė marsaeigį Tianwen-1.

Gyvybės paieškos ir tinkamumas gyventi 
Marsas priklauso gyvybės zonai Saulės sistemoje (t. y., erdvės aplink žvaigždę dalis, kurioje susidariusios tinkamos sąlygos skystam vandeniui išsilaikyti planetos paviršiuje). XIX a. ir XX a. buvo manoma, kad Marse egzistuoja kanalai, kuriuos galėję iškasti marsiečiai, tačiau XX amžiaus viduryje pradėti detalesni Marso tyrimai parodė, jog Marse jokių gyvybės ženklų nėra, o minimi kanalai tėra optinė iliuzija. Kai kurie mokslininkai kelia prielaidą, kad Marso paviršiuje galima aptikti senovės upių, deltų ir ežerų žymių, įrodančių, kad anksčiau ši planeta buvusi tinkamesnė gyvybei. Gyvybės užuomazgų ieškoma Marso uolienose.

Marsas turi ploną atmosferą, todėl jo paviršiaus temperatūra itin žema, prastas šiluminis laidumas, o skysto pavidalo vanduo taip pat neįmanomas (ledas sublimuoja į vandens garus). Be to, atmosfera pernelyg menka, kad galėtų apsaugoti nuo žalingų Saulės vėjų. Nepaisant to, Marsas dažniausiai vertinamas kaip tinkamiausias kandidatas teraformavimui (kolonizavimui) dėl artumo ir santykino panašumo į Žemę.

Taip pat skaitykite 

 Marso kolonizacija
 Marso sfinksas
 Marso teraformavimas
 Marso tyrinėjimai
 Marso vėliava

Šaltiniai