Марс і Земля мають багато спільного. Обидві планети Землі, обидві розташовані в зоні проживання Сонця, обидві мають полярні крижані шапки, подібні нахилені осі та подібні коливання температури. А за деякими останніми науковими даними, отриманими роверами та атмосферними зондами, зараз відомо, що Марс колись мав щільну атмосферу і був вкритий теплою проточною водою.
Але якщо мова йде про такі речі, як тривалість року та тривалість сезонів, Марс і Земля зовсім різні. Порівняно із Землею, рік на Марсі триває майже вдвічі довше - 686,98 земних днів. Це пов’язано з тим, що Марс значно далі від Сонця, а його орбітальний період (час, який потрібно на орбіту Сонця) значно більший, ніж у Землі.
Орбітальний період:
Середня відстань Марса (напівмагістральна вісь) від Сонця становить 227 939 200 км (141 634 852,46 милі), що приблизно в півтора рази більше відстані між Землею та Сонцем (1,52 АС). У порівнянні із Землею, її орбіта також є досить ексцентричною (0,0934 проти 0,0167), яка становить від 206,7 млн км (128,437,425,435 ми; 1,33814 АС) при перихелії до 249,2 млн км (154,845,701 миль; 1,666 АС) при афелії. На цій відстані та з орбітальною швидкістю 24.077 км / с Марс займає 686.971 земний день, що еквівалентно 1,88 земних років, щоб виконати орбіту навколо Сонця.
Ця ексцентриситет є однією з найбільш яскраво виражених у Сонячній системі, лише більша - Ртуть (0,205). Однак це було не завжди так. Приблизно 1,35 мільйона років тому Марс мав ексцентриситет всього 0,002, що робить його орбіту майже круглою. Він досяг мінімальної ексцентриситету 0,079 десь 19 000 років тому, і досягне максимального значення приблизно в 0,105 приблизно через 24 000 років.
Але за останні 35 000 років орбіта Марса стає дещо більш ексцентричною через гравітаційні ефекти інших планет. Найближча відстань між Землею та Марсом продовжить незначно зменшуватися протягом наступних 25 000 років. Приблизно через 1 000 000 років з цього часу його ексцентриситет знову буде близьким до того, що він є зараз - із оціночною ексцентриситетом 0,01.
Дні Землі проти марсіанських "солей":
Якщо рік на Марсі значно довший, ніж рік на Землі, різниця між днем на Землі та марсіанським днем (він же "Сол") не суттєвий. Для початку Марсу потрібно 24 години 37 хвилин і 22 секунди, щоб здійснити єдине обертання на своїй осі (т.к. бічний день), де Землі потрібно трохи менше (23 години, 56 хвилин і 4,1 секунди).
З іншого боку, потрібно 24 години, 39 хвилин і 35 секунд, щоб Сонце з'явилося на тому самому місці в небі над Марсом (він же - сонячний день), порівняно з сонячним днем 24 години, який ми переживаємо тут, на Землі . Це означає, що, виходячи з тривалості марсіанських днів, марсіанський рік складається до 668,5991 солів.
Сезонні зміни:
На Марсі також є сезонний цикл, подібний до циклу Землі. Частково це пояснюється тим, що Марс також має нахилену вісь, яка нахилена на 25,19 ° до своєї орбітальної площини (порівняно з осьовим нахилом Землі приблизно 23,44 °). Це також обумовлено орбітальною ексцентриситетом Марса, що означає, що він періодично отримуватиме менше на шляху випромінювання Сонця протягом одного року року, ніж інший. Ця зміна відстані викликає значні коливання температури.
У той час як середня температура планети становить -46 ° C (51 ° F), вона коливається від низької температури до -143 ° C (-225,4 ° F) протягом зими на полюсах до високої 35 ° C (95 ° F) влітку та вдень в екваторі. Це допомагає змінити середню температуру поверхні, яка досить схожа на земну - різницю 178 ° C (320,4 ° F) проти 145,9 ° C (262,5 ° F). Ця висока температура також є тим, що дозволяє рідкій воді все ще текти (хоча і з перервами) на поверхні Марса.
Крім того, ексцентриситет Марса означає, що він рухається повільніше по своїй орбіті, коли він знаходиться далі від Сонця, і швидше, коли він знаходиться ближче (як зазначено в трьох законах Кеплерового руху планети). Афелій Марса збігається з Весною в її північній півкулі, що робить її найдовшим сезоном на планеті - приблизно 7 земних місяців. Літо є другим найдовшим, триває півроку, а осінь та зима тривають 5,3 та трохи більше 4 місяців відповідно.
На півдні тривалість пір року лише трохи відрізняється. Марс знаходиться поруч з перигеліоном, коли в південній півкулі літо і взимку на півночі, і біля афелія, коли в південній півкулі зима і літо на півночі. Як наслідок, пори року в південній півкулі більш екстремальні, а сезони в північній - більш м'які. Літня температура на півдні може бути до 30 K (30 ° C; 54 ° F) теплішою, ніж еквівалентна літня температура на півночі.
Шаблони погоди:
Ці сезонні зміни дозволяють Марсу відчути деякі крайності погоди. Найбільше, що на Марсі є найбільші пилові бурі Сонячної системи. Вони можуть змінюватись від шторму на невеликій території до гігантських штормів (тисячі км в діаметрі), що охоплюють всю планету і затьмарюють поверхню від виду. Вони, як правило, виникають, коли Марс знаходиться найближче до Сонця, і було показано підвищення глобальної температури.
Першою місією, яка помітила це, була Марина 9 орбітальний оркестр, який був першим космічним кораблем, який вийшов на орбіту на Марсі в 1971 році, відправив фотографії назад на Землю світу, споживаного імлою. Усю планету вкрила пильна буря настільки масивна, що над хмарами можна було побачити лише Олімп Монс, гігантський марсіанський вулкан, який висотою 24 км. Ця буря тривала цілий місяць і затягувалася Марина 9Спроби детально сфотографувати планету.
А потім 9 червня 2001 року космічний телескоп Хаббл помітив пилову бурю в басейні Еллади на Марсі. До липня буря вщухла, але потім знову зросла і стала найбільшою бурею за 25 років. Настільки велика була буря, що астрономи-аматори, використовуючи маленькі телескопи, змогли побачити її із Землі. А хмара підняла температуру холодної марсіанської атмосфери на приголомшливі 30 ° за Цельсієм.
Ці бурі, як правило, виникають, коли Марс знаходиться найближче до Сонця, і є результатом підвищення температури та викликає зміни повітря та ґрунту. По мірі висихання ґрунту він легше підхоплюється повітряними течіями, які викликані змінами тиску через підвищене тепло. Пилові бурі спричиняють підвищення температури ще більше, що призводить до того, що Марс відчуває свій парниковий ефект.
Враховуючи різницю пори року та тривалість дня, не варто замислюватися над тим, чи вдасться колись розробити стандартний марсіанський календар. По правді, це могло б, але це було б трохи викликом. Для одного, марсіанський календар повинен був би враховувати особливості астрономічних циклів Марса, і наші власні неастрономічні цикли, як 7-денний тиждень, працюють з ними.
Інша увага при розробці календаря - це врахування дробової кількості днів у році. Рік Землі триває 365,24219 днів, і тому календарні роки містять відповідно 365 або 366 днів. Таку формулу потрібно було б розробити, щоб враховувати марсіанський рік 668.5921-сол. Все це, безумовно, стане проблемою, оскільки люди стають все більш прихильними до вивчення (і, можливо, колонізації) Червоної планети.
Ми написали багато цікавих статей про Марс тут у Space Magazine. Ось як довгий рік на інших планетах ?, у якої планети найдовший день ?, як довгий рік на Меркурії, як довгий рік на Землі ?, Як довгий рік на Венері? Рік на Юпітері ?, Як довгий рік на Сатурні ?, Як довгий рік на Урані ?, Як довгий рік на Нептуні ?, Як довгий рік на Плутоні?
Для отримання додаткової інформації відвідайте сторінку Марса НАСА про дослідження сонячної системи на Марсі.
Астрономічна роля також має кілька цікавих епізодів на цю тему. Як і Епізод 52: Марс, і Епізод 91: Пошук води на Марсі.
