Marsas

Marsas per amžius viliojo ne tik astronomija besidominčių žmonių dėmesį. Kuo gi išsiskiria ši raudonoji planeta iš kitų Saulės svitos narių? Tai artimas Žemei kaimynas, iš visų kitų planetų turintys (tiksliau – turėjęs) labiausiai tinkamas sąlygas gyvybei tarpti.

Marso orbita

Vidutiniškai Marsas skrieja 1,524 karto toliau nuo Saulės, negu Žemė. Jo vidutinį atstumą nuo Saulės sudaro 223 milijonai kilometrų. Marso orbita yra aiškiai pastebimai ištįsusi elipsė. Arčiausia (perihelyje) Marsas nutolęs nuo Saulės 206 mln. km, o toliausiai (afelyje) nutolsta iki 249 mln. km. Nors Marsas aplink Saulę skrieja milžinišku vidutiniu 24,11 kilometro greičiu per sekundę (būdamas perihelyje kiek greičiau), tačiau pilną ratą sukaria tik per 687 Žemės paras, arba per 1,88 Žemės metų (22,5 mėnesio).
Laikotarpis, per kurį planeta apskrieja aplink Saulę, nesutampa su laikotarpiu, kada planeta atsiranda toje pačioje vietoje Žemės atžvilgiu (kadangi ši taip pat juda erdvėje). Periodas, kai Marsas grįžta į pirminę padėtį Žemės atžvilgiu vadinamas sinodiniu periodu. Marsui jis yra 780 dienų, arba 2,13 metų.

Marso orbita

Marsas arčiausia Žemės prieina opozicijos metu kai Saulė, Žemė ir Marsas mažaug kas du metus išsidėsto vienoje linijoje, o toliausia — konjunkcijos metu, kai Marsas pasislepia anapus Saulės. Opozicijos metas patogus dar ir tuo, kad Marsas tada matomas kiaurą naktį.

Marso opozicijos gali būti esant jam įvairiose savo orbitos vietose. Arčiausia Žemės Marsas prieina tada, kai opozicija jį užklumpa būnant ir arčiausiai Saulės. Atstumas iki šio mūsų kaimyno tuo metu sumažėja vos iki 55,5 mln. km. Jei opozicija pasitaiko esant Marsui nutolus nuo Saulės, jis nepriartėja iki mūsų arčiau kaip 100 mln. km. Opozicijos, kai Marsas būna netoli perihelio, vadinamos didžiosiomis. Jos yra palankiausios Marso stebėjimams ir kartojasi kas 15 arba 17 metų. Paskutinės didžiosios Marso opozicijos buvo 1956, 1971, 1986 ir 2003 metais. Sekančios sulauksime 2018 m. liepos 27 d. Tiesa, kadangi Marso orbita yra kiek ištęsta, tai Marsas arčiausiai Žemės būna ne visada tiksliai opozicijos metu.

Rausvas pasaulis

Iš XX a. pradžioje nutapyto M. K. Čiurlionio paveikslo „Marso pasaulis“ į mus žvelgia paslaptinga planeta, kurioje veši fantastiniai augalai, skrajoja nepažįstami gyvūnai ir grakščiai stiebiasi slėpingi Marso civilizacijos statiniai. Tačiau verta prisiminti, kad anuomet gyvybės egzistavimas Marse rodėsi savaime suprantamas dalykas. 1877 m. italų astronomas Skiaparelis raudonojoje planetoje įžiūrėjo paslaptingas linijas, kurias pavadino „kanalais“. Žiniasklaidoje kilo didelis triukšmas. Buvo sudaromi kanalų žemėlapiai. Vieni astronomai įrodinėjo, kad kanalai, tai civilizacijos įrengta irigacinė sistema, kiti, kad tai tiesiog augalų juostos, vešinčios Marso upių pakrantėje. Tik 1965 m. pro Marsą praskriejęs JAV kosminis aparatas „Mariner 4“ savo atsiųstose nuotraukose pirmą kartą parodė tikrąjį Marso veidą.

Marso paviršiaus panorama

Marso paviršiuje daug kraterių, yra kanjonų, plokštikalnių, lygumų, ugnikalnių. Aukščiausi planetos kalnai yra 4 ugnikalniai (Olimpas, Arsija, Askrėja ir Povas), jų aukštis siekia 26-27 km, pagrindo skersmuo 500-600 km, kraterių skersmuo 60-100 km. Planetos plutoje yra didžiulių plyšių. Didžiausias jų yra 4000 km ilgio, 100 km pločio ir iki 6 km gylio Marinerio kanjonas besitęsiantis 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. Kai kurie astronomai mano, kad netolygumą ir plyšius bei vulkanus sukėlė gigantiškas susidūrimas su asteroidu, įvykęs prieš milijonus metų ir neatpažįstamai subjaurojęs Marso veidą.

Nors sakoma, kad Marsas, tai panašiausia į Žemę planeta, bet kai kurie skirtumai, vis dėlto stulbinantys. Marsas tesveria 11 proc. Žemės masės. Būdamas 70 kg svorio žmogus Marse jaustųsi kaip sverdamas 27! Nors Marsas ir turi šiokią tokią atmosferą, bet tokiu „oru“ nepakvėpuosi. Ji labai reta, todėl slėgis ten net 170 kartų mažesnis. O jei ir pavyktų įkvėpti, tai plaučiai prisipildytų anglies dioksidu ir šiek tiek azotu. Labai nedaug Marso ore tėra vandens garų ir inertinių dujų, jau nekalbant apie žemiškai gyvybei būtiną deguonį. Marso magnetinis laukas net 500 kartų silpnesnis už žemiškąjį, todėl neturėdama apsaugos nuo kosminių spindulių bei silpniau sulaikoma Marso gravitacijos, atmosfera per milijonus metų beveik išsisklaidė. Užtat retoje raudonosios planetos atmosferoje kartais įsisiautėja tokios dulkių audros, kokių Žemėje nepamatysi – būna, kad dulkės apgaubia ir paslepia visą planetą!

Marso ugnikalniai

Tikėtina, kad pragyvenus raudonojoje planetoje 10-20 metų teks pajusti ar išgirsti netoliese nukritusio… meteorito smūgį. Studijuodami Marso paviršiaus nuotraukas astronomai pastebi dešimtis nedidukų 2-150 metrų skersmens kraterių, kurie išmušti pastaraisiais metais – ankstesnių kosminių stočių nuotraukose jų paprasčiausiai nėra! Tai, kad pastoviai į kaktą gaunančios planetos paviršius nėra ištįsai išdaužytas duobėmis, įrodo, kad Marso vėjai sukelia intensyvią jų erozija ir palaipsniui užpūsto smėliu.

Vanduo Marse

Marso paviršiuje gausu kažkada siautėjusios vandens stichijos pėdsakų: išdžiuvusių upių, ežerų, net tvano pėdsakų. Tačiau skystas vanduo dabar išnykęs, tikriausiai įšalęs grunte. Dalis vandens ledo, kartu su sušalusiu anglies dioksidu, sudaro ir poliarines planetos kepures. Mokslininkų skaičiavimu, jei visas vanduo ištiptų, jo pakaktų visą Marso paviršių padengti 11 m gylio vandenynu (tiesa, jei nebūtų Marso kalnų). 2011 m. tirdami nuotraukas mokslininkai pietiniame planetos pusrutulyje aptiko nuožulnumų, ant kurių apie 1000 tamsių ruožų atsiranda kiekvieną vasarą ir dingsta atėjus žiemai.

Vandens pėdsakai Marso paviršiuje

Ruožų plotis svyruoja nuo pusės metro iki penkių, jie driekiasi šimtus metrų. Manoma, kad kiekviename iš jų gali būti nuo kelių iki keliasdešimties litrų vandens. 2015 m. atlikta spektrinė analizė patvirtino, kad vasarą vanduo tikrai teka kanjonais ir kraterių šlaitais. Jis atsiranda kai Marso paviršiaus temperatūra pakyla aukščiau nei -23 laipsniai pagal Celsijų. Atrodytų keista, kad tokiame šaltyje gali būti skysto vandens, tačiau Marse jis yra kur kas sūresnis, o druskos sumažina jo užšalimo temperatūrą. Temperatūrai nukritus labiau, vanduo nustoja tekėti, užšala ar išgaruoja. Iš kur vanduo atsiranda dar iki galo neaišku. Galbūt sunkiasi iš požeminio ledo, arba kondensuojasi iš plonos Marso atmosferos.

Dar vienas Marso skirtumas nuo Žemės. Būdamas toliau, jis ir šilumos gauna kelis kartus mažiau. Todėl tvyrantis 10-30 laipsnių šaltis naktį nukrenta ir iki 80 šalčio.
Tačiau Paros trukmė Marse yra tik pusvalandžiu ilgesnė nei para Žemėje. Panašus į Žemės ir orbitos posvyris į sukimosi plokštumą (25°), todėl Marse, kaip ir Žemėje, keičiasi metų laikai.

Marso palydovai

Palydovai Fobas ir Deimas

Merkurijus su Venera palydovais pasigirti negali. Žemę lydi stambus Mėnulis, o štai apie Marsą skrieja net du, tačiau gana apgailėtini palydovai. Jie nė iš tolo neprimenana mūsų nakties šviesulio. Didesnis palydovų, Fobas, primena bulvę, kurios ilgis siekia 27 km. Jis skrieja vos 6 tūkstančių km atstumu nuo planetos paviršiaus, todėl mėnuo (laikas, per kurį apskrieja aplink Marsą), tetrunka 7,7 val. Vieną gražią Marso dieną (indų astronomų 2008 m. atliktais skaičiavimais tai įvyks jau po 10 mln. metų) jis turėtų žnektelti ant planetos paviršiaus sukeldamas milžinišką katastrofą. Įdomu, kad astronautai Marso paviršiuje taip pat galės stebėti Saulės užtemimus! Tiesa, nedidukas Fobas dienos šviesulį uždemdo ne ilgiau 30 sekundžių, nepajėgia užstoti viso Saulės disko, o užtemimas matomas tik labai mažame Marso paviršiaus plote. Bet užtat per dieną Marse gali įvykti net du užtemimai (palyginimui, Žemėje paprastai stebima pora Saulės užtemimų per metus).

Kitas raudonosios planetos palydovas – Deimas, yra kiek mažesnis, apvalesnis ir „atsargesnis“, nes ratus aplink Marsą suka kiek aukštesnėje orbitoje, kurios spindulys siekia 23 tūkst. km. Palyginimui, „mūsiškis“ Mėnulis nuo Žemės nutolęs net 16 kartų toliau.

Kodėl jis toks mažas?

Nors karo dievas ir agresyvus, bet Marso planeta didelio įspūdžio nekelia. Marso masė maždaug 10 kartų mažesnė nei jo kaimynių Žemės ir Veneros. Jis formavosi panašiu laiku, panašioje aplinkoje, todėl keista, kodėl nesugebėjo užsiauginti „raumenų“ mažų planetesimalių sąskaita.

Žemės ir Marso dydžiai

Mokslininkai mano, kad tam įtakos turėjo du faktoriai. Pirmiausia, Marsas susiformavo per itin trumpą laiką (per 2-4 mln. metų nuo Saulės sistemos gimimo). Žemė lipdėsi 20-30 kartų ilgesnį laikotarpį. O tas niekadėjęs, apkartinęs Marso jaunystę, buvo didysis kaimynas Jupiteris. Panašu, kad migruodamas per Saulės sistemą jis savo gravitaciniu lauku tiesiog iššlavė mažosios planetos formavimuisi taip reikalingą medžiagą. Daug vėliau, griždamas atgal, Jupiteris lyg piemuo vėl prigynė asteroidų ir suformavo jų žiedą, bet Marsui jau buvo šaukštai po pietų.

Nors Marsas ir mažiukas, bet mokslininkai dar puoselėja vilčių, kad jį galima prikelti antram gyvenimui. Pastaraisiais metais NASA zondas iš orbitos tirdamas planetos paviršių georadaru nustatė, kad netoli pietų ašigalio po paviršiumi slepiasi milžiniški anglies dioksido ledo klodai. Jei jie ištirptų, šių dujų kiekis Marso atmosferoje padvigubėtų. Žinant, kad Žemėje anglies dioksidas lemia šiltnamio efektą, apsivilkusi kiek šiltesnį paltuką raudonoji planeta taptų patrauklesnė gyvenamoms kolonijoms steigti.

Kas nuspalvojo Marsą?

Marso paviršiau 360 laipsnių panorama „Curiosity“ akimis (apsižvalgymui naudoti pelę)

Net plika akimi jau galima įžiūrėti rausvą planetos atspalvį. Tikriausiai todėl šis kraujuojantis dangaus lašas ir senovės graikams ir romėnams įpiršo mintį, kad planeta valdoma karo dievo. Net senovės lietuviai planetą vadino Žiezdre, galbūt įžiūrėdami žėruojančias anglis. Iš tikro planetos paviršiuje yra daug geležies oksido. Tačiau šios medžiagos atsiradimas iki šiol kelia daug klausimų. Formuojantis Žemei, stipresnis jos gravitacijos laukas sutraukė sunkų elementą – geležį į planetos centrą ir suformavo masyvų branduolį. Lengvesniame Marse didesni geležies kiekiai liko paviršiuje. Paprastai geležis yra juoda, o raudoną spalvą įgauna tik sąveikaudama su deguonimi (oksiduodamasi, t.y. surūdydama). Šį procesą galėjo sukelti dideli vandens kiekiai, kurių Marsas nestokojo savo jaunystėje. Tačiau procesas galėjo tęstis ir vandeniui išdžiuvus – saulės spinduliams ardant saulės šviesa suardė atmosferos anglies dioksidą ir išlaisvinant deguonį. Kai kurie mokslininkai galvoja, kad oksidaciją gali sukelti ir smėlio audros, atidengiančios daugiau deguonies turinčius sluoksnius. Kuris planetos rūdijimo mechanizmas teisingiausias, atsakys tolimesni tyrimai.

Marso tyrinėtojų flotilė

Skrydžio tikslas – Marsas!

Joks kosminis kūnas be Mėnulio nėra susilaukęs tokio žmonijos dėmesio. Marsas įkūnija slapčiausias svajones: masina savo gelmėse galbūt besislepiančia gyvybe, o galbūt vilioja galimybė užkariauti ir paversti gyvenamu svetimą planetą? Gyvybės Marse naudai liudija šie faktai: Marse ilgą laiką yra buvę skysto vandens, kuris būtinas gyvybės susidarymui, Marso atmosferoje aptikta šiek tiek metano, kaip vienas iš jo šaltinių galėtų būti gyvų organizmų veikla, galiausiai 1996 Marso meteorite ALH 84001 buvo rasta darinių, panašių į mikroorganizmų liekanas. Kaip bebūtų, 2008 m. gegužės mėn. Marsą pasiekęs jau 39 kosminis aparatas – „Phoenix“ – pakasiojęs po gruntą rado sušalusio vandens ledo. Planetos paviršiuje ilgus metus sukiojosi ir NASA roveriai dvyniai (vienas jų sugedo 2011 kovo mėn.). Bet jų užduotis taip pat ne gyvybės paieška, o reljefo tyrimai. Tiesa, jei pro roverių kameras šmurkšteltų koks marsietis, tai jis neliktų nepastebėtas. Vis dėlto tik tobulesnės kosminės laboratorijos padės išgvildenti Marso paslaptis. Naujausia jų 2012 m. rugpjūtį sėkmingai nusileidusi ratuota laboratorija „Curiosity“ („Žinių troškimas“). Skirtingai nuo ankstesnių aparatų – naujasis 2,5 mlrd dolerių kainavęs ir sveriantis kaip geras automobilis pasiuntinys ieško ir buvusios gyvybės požymių. Deja, rasti iki šiol išlikusių gyvų organizmų viltys mažėja. Ankstesni stebėjimai rodė nedidelius metano kiekius Marso atmosferoje. Jis buvo siejamas su galima gyvybine veikla, bet naujosios laboratorijos matavimai metano kažkodėl nebeaptinka.

Marso roveriai: Sojourner, Spirit ir Curiosity

Apskritai Marso paslaptys žmonijai nenoriai atsiskleidžia. Iki šiol vos pusei pasiuntinių buvo lemta bent kiek priartėti prie raudonosios planetos slėpinių (paskutinė iš nesėkmių – 2011 m. rusų bandymas paleisti Fobo grunto paėmimo misiją). Tuo metu žmonija jau ruošiasi pilotuojamam skrydžiui ir net atlieka eksperimentus žemėje. Aštuoni savanoriai europiečiai, rusai ir kinas 2010 m. tapo netikrais pilotais 500 dienų trukusioje simuliacinėje kelionėje į Marsą, kuri vyko Maskvoje (matyt, taip rusai ant žemės gydosi orbitinių nesėkmių žaizdas). Buvo imituojama kelionė kosminiu erdvėlaiviu, nusileidimas Marse ir jo aplinka. Eksperimento metu tirti grupės narių psichiniai ir fiziniai pajėgumai bei gebėjimas prisitaikyti prie ilgo gyvenimo uždaroje erdvėje.

Plačiau apie naujausius Marso tyrimus skaitykite Curiosity roverio svetinėje.