Mars en aarde hebben nogal wat overeenkomsten. Beide zijn terrestrische planeten, beide bevinden zich in de bewoonbare zone van de zon, beide hebben poolkappen, vergelijkbaar gekantelde assen en vergelijkbare temperatuurschommelingen. En volgens enkele van de nieuwste wetenschappelijke gegevens die zijn verkregen door rovers en atmosferische sondes, is het nu bekend dat Mars ooit een dichte atmosfeer had en bedekt was met warm, stromend water.
Maar als het gaat om zaken als de lengte van een jaar en de lengte van seizoenen, zijn Mars en de aarde heel anders. Vergeleken met de aarde duurt een jaar op Mars bijna twee keer zo lang - 686,98 dagen op aarde. Dit komt doordat Mars aanzienlijk verder van de zon verwijderd is en de omlooptijd (de tijd die nodig is om de zon te laten draaien) aanzienlijk groter is dan die van de aarde.
Omlooptijd:
De gemiddelde afstand van Mars (halve grote as) tot de zon is 227.939.200 km (141.634.852,46 mi), ongeveer anderhalf keer de afstand tussen de aarde en de zon (1,52 AU). Vergeleken met de aarde is zijn baan ook nogal excentriek (0,0934 vs. 0,0167), variërend van 206,7 miljoen km (128.437.425,435 mijl; 1,3814 AU) in het perihelium tot 249,2 miljoen km (154.845.701 mijl; 1.666 AU) bij aphelion. Op deze afstand, en met een baansnelheid van 24,077 km / s, heeft Mars 686.971 aardse dagen nodig, het equivalent van 1,88 aardse jaren, om een baan om de zon te voltooien.
Deze excentriciteit is een van de meest uitgesproken in het zonnestelsel, met alleen Mercurius een grotere (0,205). Dit was echter niet altijd het geval. Ongeveer 1,35 miljoen jaar geleden had Mars een excentriciteit van slechts 0,002, waardoor zijn baan bijna cirkelvormig was. Het bereikte ongeveer 19.000 jaar geleden een minimale excentriciteit van 0,079 en zal over ongeveer 24.000 jaar een piek bereiken van ongeveer 0,105 jaar.
Maar de laatste 35.000 jaar is de baan van Mars iets excentrieker geworden vanwege de zwaartekrachteffecten van de andere planeten. De dichtstbijzijnde afstand tussen de aarde en Mars zal de komende 25.000 jaar licht afnemen. En over ongeveer 1.000.000 jaar zal de excentriciteit ervan weer dichtbij zijn wat het nu is - met een geschatte excentriciteit van 0,01.
Earth Days vs. Martian "Sols":
Terwijl een jaar op Mars aanzienlijk langer is dan een jaar op aarde, is het verschil tussen een dag op aarde en een dag op Mars (ook bekend als "Sol") niet significant. Om te beginnen heeft Mars 24 uur, 37 minuten en 22 seconden nodig om een enkele rotatie om zijn as te voltooien (ook bekend als een sterrendag), waar de aarde net iets minder duurt (23 uur, 56 minuten en 4,1 seconden).
Aan de andere kant duurt het 24 uur, 39 minuten en 35 seconden voordat de zon op dezelfde plek aan de hemel boven Mars verschijnt (ook bekend als een zonnedag), vergeleken met de 24-uurs zonnedag die we hier op aarde ervaren . Dit betekent dat, op basis van de lengte van een Marsdag, een Marsjaar uitkomt op 668.5991 Sols.
Seizoensgebonden variaties:
Mars heeft ook een seizoenscyclus die vergelijkbaar is met die van de aarde. Dit is gedeeltelijk te wijten aan het feit dat Mars ook een gekantelde as heeft, die 25,19 ° helt ten opzichte van zijn orbitale vlak (vergeleken met de axiale kanteling van de aarde van ongeveer 23,44 °). Het is ook te wijten aan de excentriciteit van de baan van Mars, wat betekent dat het in de ene periode van het jaar periodiek minder in de weg zal staan van de straling van de zon dan in de andere. Deze verandering in afstand veroorzaakt aanzienlijke temperatuurschommelingen.
Terwijl de gemiddelde temperatuur van de planeet -46 ° C (51 ° F) is, varieert dit van een dieptepunt van -143 ° C (-225,4 ° F) tijdens de winter aan de polen tot een maximum van 35 ° C (95 ° F) in de zomer en middag op de evenaar. Dit komt neer op een variatie in gemiddelde oppervlaktetemperatuur die redelijk vergelijkbaar is met die van de aarde - een verschil van 178 ° C (320,4 ° F) versus 145,9 ° C (262,5 ° F). Deze hoge temperatuur zorgt er ook voor dat vloeibaar water nog steeds (zij het met tussenpozen) op het oppervlak van Mars stroomt.
Bovendien betekent de excentriciteit van Mars dat het langzamer in zijn baan beweegt wanneer het verder van de zon is, en sneller wanneer het dichterbij is (zoals vermeld in Kepler's Three Laws of Planetary Motion). Het aphelium van Mars valt samen met de lente op het noordelijk halfrond, waardoor het het langste seizoen ter wereld is, dat ongeveer 7 maanden op aarde duurt. De zomer is de tweede langste en duurt zes maanden, terwijl de herfst en winter respectievelijk 5,3 en iets meer dan 4 maanden duren.
In het zuiden is de lengte van de seizoenen maar net iets anders. Mars is in de buurt van perihelion als het zomer is op het zuidelijk halfrond en winter in het noorden, en dichtbij aphelion als het winter is op het zuidelijk halfrond en zomer in het noorden. Als gevolg hiervan zijn de seizoenen op het zuidelijk halfrond extremer en zijn de seizoenen op het noordelijker milder. De zomertemperaturen in het zuiden kunnen tot 30 K (30 ° C; 54 ° F) warmer zijn dan de equivalente zomertemperaturen in het noorden.
Weer patronen:
Door deze seizoensvariaties kan Mars extreme weersomstandigheden ervaren. Met name Mars heeft de grootste stofstormen in het zonnestelsel. Deze kunnen variëren van een storm over een klein gebied tot gigantische stormen (duizenden kilometers in diameter) die de hele planeet bedekken en het oppervlak aan het zicht onttrekken. Ze komen meestal voor wanneer Mars het dichtst bij de zon staat en er is aangetoond dat ze de temperatuur op aarde verhogen.
De eerste missie die dit opmerkte was de Zeeman 9 orbiter, het eerste ruimtevaartuig dat in 1971 in een baan om Mars draaide, stuurde foto's terug naar de aarde van een wereld die verteerd werd door nevel. De hele planeet was bedekt door een stofstorm die zo groot was dat alleen Olympus Mons, de gigantische Mars-vulkaan van 24 km hoog, boven de wolken te zien was. Deze storm heeft een volle maand geduurd en is uitgesteld Zeeman 9Pogingen om de planeet in detail te fotograferen.
En toen zag de Hubble-ruimtetelescoop op 9 juni 2001 een stofstorm in het Hellas-bekken op Mars. In juli was de storm afgenomen, maar groeide daarna weer uit tot de grootste storm in 25 jaar. De storm was zo groot dat amateurastronomen met kleine telescopen hem vanaf de aarde konden zien. En de wolk verhoogde de temperatuur van de ijskoude atmosfeer van Mars met maar liefst 30 ° Celsius.
Deze stormen komen meestal voor wanneer Mars het dichtst bij de zon staat en zijn het resultaat van stijgende temperaturen en veranderingen in de lucht en de bodem. Naarmate de grond droogt, wordt deze gemakkelijker opgenomen door luchtstromen, die worden veroorzaakt door drukveranderingen als gevolg van verhoogde hitte. Door de stofstormen lopen de temperaturen nog verder op, waardoor Mars zijn eigen broeikaseffect ervaart.
Gezien de verschillen in seizoenen en daglengte, blijft men zich afvragen of er ooit een standaard Marskalender zou kunnen worden ontwikkeld. In werkelijkheid zou het kunnen, maar het zou een beetje een uitdaging zijn. Ten eerste zou een Mars-kalender rekening moeten houden met de eigenaardige astronomische cycli van Mars, en onze eigen niet-astronomische cycli zoals de 7-daagse week werken ermee samen.
Een andere overweging bij het ontwerpen van een kalender is rekening houden met het fractionele aantal dagen in een jaar. Het jaar van de aarde is 365,24219 dagen lang en daarom bevatten kalenderjaren ofwel 365 of 366 dagen. Een dergelijke formule zou moeten worden ontwikkeld om rekening te houden met het Mars-jaar van 668,5921 sol. Dit alles zal zeker een probleem worden naarmate mensen zich steeds meer gaan inzetten voor het verkennen (en misschien koloniseren) van de Rode Planeet.
We hebben veel interessante artikelen over Mars geschreven hier bij Space Magazine. Hier is hoe lang is een jaar op de andere planeten? Welke planeet heeft de langste dag? Hoe lang is een jaar op Mercurius? Hoe lang is een jaar op aarde? Hoe lang is een jaar op Venus? Hoe lang is een Jaar op Jupiter ?, Hoe lang is een jaar op Saturnus?, Hoe lang is een jaar op Uranus ?, Hoe lang is een jaar op Neptunus ?, Hoe lang is een jaar op Pluto?
Kijk voor meer informatie op NASA's pagina over zonnestelselverkenning op Mars.
Astronomy Cast heeft ook verschillende interessante afleveringen over dit onderwerp. Zoals aflevering 52: Mars en aflevering 91: de zoektocht naar water op Mars.
