Марс и Земя имат доста общи неща. И двете са земни планети, и двете са разположени в обитаемата зона на Слънцето, и двете имат полярни ледени шапки, подобни наклонени оси и подобни температурни колебания. И според някои от най-новите научни данни, получени от роувъри и атмосферни сонди, сега е известно, че Марс някога е имал гъста атмосфера и е бил покрит с топла, течаща вода.
Но когато става въпрос за неща като продължителността на една година и продължителността на сезоните, Марс и Земята са съвсем различни. В сравнение със Земята, една година на Марс продължава почти два пъти по-дълго - 686,98 земни дни. Това се дължи на факта, че Марс е значително по-отдалечен от Слънцето и орбиталният му период (времето, необходимо за орбита на Слънцето) е значително по-голям от този на Земята.
Орбитален период:
Средното разстояние на Марс (полуосновна ос) от Слънцето е 227 939 200 км (141 634 852,46 мили), което е приблизително половин и повече от разстоянието между Земята и Слънцето (1,52 AU). В сравнение със Земята, нейната орбита също е доста ексцентрична (0,0934 срещу 0,0167), варираща от 206,7 милиона км (128,437,425,435 мили; 1,3814 AU) в перихелион до 249,2 милиона км (154 845 701 мили; 1,666 AU) при афелия. На това разстояние и с орбитална скорост 24.077 км / с, Марс отнема 686.971 земни дни, еквивалент на 1,88 земни години, за да завърши орбита около Слънцето.
Тази ексцентричност е една от най-силно изразените в Слънчевата система, като само Меркурий има по-голям (0,205). Това обаче не винаги е било така. Преди около 1,35 милиона години Марс имаше ексцентриситет само 0,002, което прави орбитата му почти кръгова. Той достигна минимална ексцентричност от 0,079 преди 19 000 години и ще достигне своя връх около 0,105 за около 24 000 години от сега.
Но за последните 35 000 години орбитата на Марс става малко по-ексцентрична поради гравитационните ефекти на другите планети. Най-близкото разстояние между Земята и Марс ще продължи леко да намалява през следващите 25 000 години. И след около 1 000 000 години от този момент неговата ексцентричност отново ще бъде близка до това, което е сега - с прогнозна ексцентричност 0,01.
Дни на Земята срещу марсианските „солове“:
Докато една година на Марс е значително по-дълга от година на Земята, разликата между ден на Земята и марсиански ден (известен още като „Сол“) не е значителна. За начало на Марс са нужни 24 часа 37 минути и 22 секунди, за да завърши едно въртене по оста си (известен още като страничен ден), където Земята отнема малко по-малко (23 часа, 56 минути и 4,1 секунди).
От друга страна, са нужни 24 часа, 39 минути и 35 секунди, за да се появи Слънцето на същото място в небето над Марс (известен още като слънчев ден), в сравнение с 24-часов слънчев ден, който преживяваме тук на Земята , Това означава, че въз основа на продължителността на марсианския ден, марсианска година излиза до 668.5991 Sols.
Сезонни вариации:
Марс също има сезонен цикъл, подобен на този на Земята. Това се дължи отчасти на факта, че Марс също има наклонена ос, която е наклонена на 25,19 ° спрямо орбиталната си равнина (в сравнение с аксиалния наклон на Земята от около 23,44 °). Това се дължи и на орбиталния ексцентриситет на Марс, което означава, че той периодично ще получава по-малко по силата на Слънцето по време на годината, отколкото в друга. Тази промяна в разстоянието причинява значителни промени в температурата.
Докато средната температура на планетата е -46 ° C (51 ° F), това варира от ниска от -143 ° C (-225.4 ° F) през зимата при полюсите до високо от 35 ° C (95 ° F) през лятото и обед на екватора. Това достига до изменение на средната повърхностна температура, която е доста подобна на земната - разлика от 178 ° C (320.4 ° F) спрямо 145.9 ° C (262.5 ° F). Тази висока температура е и това, което позволява течната вода все още да тече (макар и периодично) по повърхността на Марс.
Освен това ексцентричността на Марс означава, че той пътува по-бавно в своята орбита, когато е по-далеч от Слънцето, и по-бързо, когато е по-близо (както е посочено в трите закона на планетарното движение на Кеплер). Марсовият афелий съвпада с Пролетта в северното му полукълбо, което го прави най-дългият сезон на планетата - трае приблизително 7 земни месеца. Лятото е второто най-дълго, трае шест месеца, докато есента и зимата продължават съответно 5,3 и малко над 4 месеца.
На юг дължината на сезоните е само малко различна. Марс е близо до перихелион, когато е лято в южното полукълбо и зима в северното, и близо до афелий, когато е зимно в южното полукълбо и лятото в северното. В резултат сезоните в южното полукълбо са по-екстремни, а сезоните в северното са по-меки. Летните температури на юг могат да бъдат до 30 K (30 ° C; 54 ° F) по-топли от еквивалентните летни температури на север.
Метеорологичните условия:
Тези сезонни вариации позволяват на Марс да изпита някои крайности във времето. Най-вече Марс има най-големите прашни бури в Слънчевата система. Те могат да варират от буря над малка площ до гигантски бури (хиляди километри в диаметър), които покриват цялата планета и затъмняват повърхността от гледка. Те са склонни да възникват, когато Марс е най-близо до Слънцето и е доказано, че повишават глобалната температура.
Първата мисия, която забеляза това, беше Маринър 9 орбитър, който е първият космически кораб, който орбитира Марс през 1971 г., изпраща снимки обратно на Земята на свят, консумиран в мъгла. Цялата планета беше покрита от прашна буря, толкова масивна, че над облаците се виждаше само Олимп Монс, гигантският марсиански вулкан, който е висок 24 км. Тази буря продължи цял месец и се забави Маринър 9Опитите да се снима подробно планетата.
И тогава на 9 юни 2001 г. космическият телескоп Хъбъл забеляза прашна буря в басейна на Елада на Марс. До юли бурята затихна, но след това отново нарасна, за да се превърне в най-голямата буря за 25 години. Бурята беше толкова голяма, че астрономите-аматьори, използващи малки телескопи, успяха да я видят от Земята. А облакът повиши температурата на фригидната марсианска атмосфера с зашеметяващите 30 ° Целзий.
Тези бури са склонни да се появяват, когато Марс е най-близо до Слънцето и са резултат от повишаване на температурите и предизвикване на промени във въздуха и почвата. Тъй като почвата изсъхва, тя става по-лесно усвоена от въздушни течения, които са причинени от промени в налягането поради повишена топлина. Прашните бури предизвикват още по-голямо повишаване на температурата, което води до това, че Марс изпитва свой собствен парников ефект.
Като се имат предвид разликите в сезоните и продължителността на деня, остава да се запитаме дали изобщо може да се разработи стандартен марсиански календар. В интерес на истината може, но би било малко предизвикателство. От една страна, марсианският календар би трябвало да отчита специфичните астрономически цикли на Марс, а нашите собствени неастрономически цикли като 7-дневната седмица работят с тях.
Друго съображение при проектирането на календар е отчитането на частичния брой дни в годината. Годината на Земята е дълга 365.24219 дни и затова календарните години съдържат съответно 365, или 366 дни. Такава формула ще трябва да бъде разработена, за да отчете марсианската година 668.5921-сол. Всичко това със сигурност ще се превърне в проблем, тъй като човешките същества стават все по-ангажирани да изследват (и може би колонизират) Червената планета.
Тук сме писали много интересни статии за Марс в Space Magazine. Ето колко е дълга една година на другите планети? Коя планета има най-дълъг ден? Колко дълга е година на Меркурий, Колко дълга е година на Земята? Колко е годината на Венера? Година на Юпитер? Колко е годината на Сатурн? Колко е годината на Уран? Колко е годината на Нептун? Колко е годината на Плутон?
За повече информация, разгледайте страницата на НАСА за изследване на слънчевата система на Марс.
Astronomy Cast също има няколко интересни епизода по темата. Като Епизод 52: Марс и Епизод 91: Търсенето на вода на Марс.
