Mars - czerwona planeta

Mars
Mars, czwarta planeta od Słońca, pod wieloma względami przypomina Ziemię. Doba marsjańska jest tylko nieznacznie dłuższa od ziemskiej. Podobnie zmieniają się pory roku, jakkolwiek rok jest dwa razy dłuższy. Występują tu chmury, wulkany, wąwozy, góry, pustynie i wykazujące sezonową zmienność, białe czapy polarne. Mars jest jednak suchy i zimny. Jego powierzchnię pokrywają odłamki skał oraz czerwonawy pył (stąd określenie: Czerwona Planeta), a rozrzedzona atmosfera jest trująca dla człowieka. Krajobraz Marsa, tak jak Ziemi, zmieniony został przez działanie wody i lodów oraz wietrzenie skał na skutek zmiennej pogody. Kiedyś po tym suchym świecie płynęły rzeki. Pory roku są tam bardzo podobne do naszych. Zimą można dostrzec lodowe czapy polarne tworzące się na południowej lub północnej półkuli koło biegunów. Latem obserwuje się burze pyłowe wzniecane przez ciepłe wiatry. Mars obiega słońce w ciągu prawie dwu ziemskich lat. Pierwszy na Marsa zawitał Mariner 4 było to w 1965 roku), później w jego ślady poszły Viking 1 a następnie Viking 2 (1976) i po ponad dwudziestoletniej przerwie wreszcie Mars doczekał się kolejnego gościa z Ziemi -Pathfindera. Temperatura na Marsie zmienia się bardzo gwałtownie w ciągu trwania roku. Powodem tych wahań jest kształt marsjańskiej orbity: jest ona silnie eliptyczna. Średnia temperatura na czerwonej planecie wynosi od -120 do 22oC. Mars znany jest w Układzie Słonecznym z najwyższych łańcuchów górskich oraz największych kanionów. Najwyższa góra na Marsie, a za razem największa w Układzie Słonecznym - Olympus Mons - stożek wygasłego wulkanu, ma ponad 24 km wysokości i ok. 550 kilometrową średnicę podstawy! Gdyby przenieść ja na Ziemię zajęłaby większą część Polski! Drugim monumentalnym "zjawiskiem" na Marsie jest system kanionów Valles Marineris, mający 4000 km długości i od 2 do 7 km głębokości. Przy nim Wielki Kanion Kolorado wydaje się być maleńką rysą na piasku...;) Można tam również znaleźć głęboki na 6 km krater uderzeniowy - pamiątka po spotkaniu z meteorem. Hellas Planitia, bo taką nadano mu nazwę, ma 2000 km średnicy Na Marsie nie zaobserwowano działalności tektonicznej, ale za to powszechne są tam ślady erozji. Przypuszcza się, że kiedyś, jakieś 4 mln lat temu wszystkie te zagłębienia, doliny itp. wypełniała woda. Płynęły tam szerokie, nawet na kilkadziesiąt kilometrów rzeki a może nawet istniały oceany.



BUDOWA MARSA


PORÓWNANIE

Mars, mniej więcej dwukrotnie mniejszy od Ziemi, jest najbardziej do niej podobny. Doba marsjańska (okres między kolejnymi wschodami Słońca) jest zaledwie o 38 minut dłuższa niż doba ziemska, a nachylenie osi obrotu Marsa jest większe tylko o 1,7o.

ŻYCIE NA MARSIE
Włoski astronom Giovanni Schiaparelli (1835-1910) dostrzegł na powierzchni Marsa krzyżujące się linie i nazwał je "kanałami". Wielu ludzi, błędnie przyjmując, że miał na myśli kanały pochodzenia sztucznego, sądziło, że to Marsjanie wybudowali sieć kanałów, rozprowadzających wodę po całej planecie. Ponadto, ciemniejsze obszary o zmieniającej się sezonowo wielkości uważano za roślinność. Obecnie wiemy, że owe "kanały" były jedynie złudzeniem optycznym, a ciemniejsze obszary to skały, z których wiatr zdmuchnął warstwę czerwonawego pyłu.
Podczas misji Viking zostały przeprowadzone badania co do obecności życia na Marsie i ich wynik był negatywny, to nie możemy powiedzieć, że na Marsie nie istniała kiedyś jakaś forma życia... Faktem jest, że badane przez Vikinga próbki marsjańskiej gleby były jedynie dwie, a poza tym pobrane z miejsc raczej niezbyt korzystnych do rozwoju życia. Ostatnio (dokładnie 6 sierpnia 1996) światem wstrząsnęła wiadomość o znalezieniu w jednym z meteorytów (ALH84001) z Marsa śladów bardzo prymitywnego życia!
Twórcą całego zamieszania był David McKay z Kosmicznego Centrum Johnsona. Na razie nie można w 100% powiedzieć, czy na Marsie rzeczywiście istniało kiedyś życie, aczkolwiek wszystko wskazuje na to, że dawno temu na czerwonej planecie mogły rozwijać się prymitywne bakterie.

SONDA MARS PATHFINDER

Kolejną misję marsjańską odbył wystrzelony w grudniu 1996 roku amerykański próbnik Pathfinder. Wylądował on bezpiecznie na Marsie 4 lipca 1997 r. (w rocznicę ogłoszenia deklaracji niepodległości). Pathfindera wyposażono w poduszki powietrzne mające złagodzić uderzenie w powierzchnię planety. Na jego pokładzie znajdował się pojazd marsjański, tzw. Microrover, który miał przeprowadzić serię eksperymentów wokół ładownika.
Wstępne kłopoty podczas lądowania (jedna z poduszek powietrznych zablokowała obiektywy kamery pokładowej) zostały szybko przezwyciężone i Microrover wyjechał prowadzić badania gleby i zawieszonego w atmosferze pyłu. Pathfinder przestał również dokładne dane statystyczne dotyczące temperatury i ciśnienia na planecie. Naukowcy sądzą, że dostarczone dane wskazują, że na Marsie mogą istnieć proste formy życia.
Amerykańska sonda marsjańska Pathfinder wchodzi w atmosferę (u góry po lewej) po czym opada na powierzchnię na spadochronie (w centrum). Poduszki powietrzne (pośrodku z prawej) chronią sondę podczas lądowania. Trzy "płatki" (u dołu) rozłożone odsłaniają instrumenty pomiarowe (kolor złoty), baterie słoneczne (niebieskie) oraz pojazd marsjański (nie pokazany na ilustracji)



Odległość od Słońca 227940000 km
Średnica 6786 km
Obieg wokół Słońca 687 dni ziemskich
Obrót wokół własnej osi 24 godzin 37 minut 23 sekund
Prędkość orbitalna 24,24 km/s
Temperatura -120C do 25C
Liczba księżyców 2
Kilka najważniejszych danych dotyczących „Czerwonej Planety”

Odległość od Słońca 227940000 km
Średnica 6786 km
Obieg wokół Słońca 687 dni ziemskich
Obrót wokół własnej osi 24 godzin 37 minut 23 sekund
Prędkość orbitalna 24,24 km/s
Temperatura -120C do 25C
Liczba księżyców 2



Podróże na Marsa
Rozwój wydarzeń doprowadził do wysłania na Marsa sond Viking. Choć poglądy Lowella dawno się zdezaktualizowały, nie zarzucono idei, że na Marsie mogła znależć schronienie jakaś forma życia. Amerykański Mariner 4 - pierwszy statek ko smiczny, który przeleciał w pobliżu Marsa w lipcu 1965 roku ostatecznie rozwiał wizję Czerwonej Planety , nakreśloną przez Lowella: na przekazanych obrazach widać było jałową, pokrytą kraterami powierzchnię, bardziej przypominającą Księżyc niż planetę Barsoom. Zawód spotkał osoby żywiące nadzieję na otrzymanie pozdrowień od odległych form życia, gdyż sceneria była raczej pogrzebowa - stara, wymarła planeta, "kosmiczna skamieniałość", jak napisał autor powieści fantastyczno naukowych Arthur C. Clarke. Latem 1969 roku sondy Mariner 6 Mariner 7 potwierdziły wszystko co do joty. Eksperymenty naukowe powtórzyły wyniki badań atmosfery uzyskane przez Marinera 4 - ciśnienie atmosferyczne bogatej w dwutlenek wę gla atmosfery marsjańskiej wynosiło tylko 6-8 milibarów. (Mi libar to jedna tysięczna część bara, czyli wartość ciśnienia at mosferycznego na poziomie morza na Ziemi. Ciśnienie około 7 milibarów jest zatem bardzo niskie, odpowiada atmosferze o gęstości poniżej 1% gęstości ziemskiej atmosfery) . Pomiar temperatur w okolicach bieguna południowego Marsa potwierdził, że czapy biegunowe składają się z suchego lodu, tj. za mroŻonego dwutlenku węgla. Obraz Marsa, uzyskany na pod stawie obserwacji przelatujących w pobliżu planety Marinerów, był następujący: planeta zimna, wymarła i pokryta kraterami; a więc sceneria nie zachęcająca do dłuższego pobytu. I wtedy właśnie wysłano Marinera 9.
Mariner9, w przeciwieństwie do poprzednich amerykań skich statków, miał wejść na orbitę wokół Marsa. Poprzednie sondy jedynie przemykały w pobliżu Czerwonej Planety , robiąc w trakcie przelotu zdjęcia i zbierając dane. Do głównych zadań Marinera 9 i statku towarzyszącego należało sporządzenie map powierzchni Marsa oraz obserwowanie przez sześćdziesiąt dni zachodzących na nim zjawisk. Statek towarzyszący, Mariner 8, spadł, niestety , do Atlantyku wkrótce po starcie, który odbył się wiosną 1971 roku. Mariner 9 wystartował bez żadnych usterek 30 maja i ruszył w stronę Marsa; parę dni wcześniej Rosjanie wysłali Marsa 2 i Marsa 3, z których każdy składał się z orbitera i lądownika. Na pokładach lecących statków już nic niezwykłego się nie wydarzyło - w przeciwieństwie do sa mego Marsa.
Mniej więcej dwa miesiące przed zaplanowanym przybyciem sond, 22 września, astronomowie zauważyli nad marsjańskim regionem Noachis błyszczącą, białą chmurę, rozprzestrzenia jącą się z ogromną prędkością. W ciągu paru dni chmura dziŚ wiemy, że była to burza pyłowa - ogarnęła całą planetę. Czerwona Planeta okryła się całunem dokładnie wtedy, gdy zbliżały się do niej sondy, wyposażone welektroniczne "oczy". Zdjęcia Marsa z dużej odległości, wykonane przez Marinera 9 w dniach 12 i 13 listopada, przedstawiają tarczę pozbawioną jakichkolwiek szczegółów, za wyjątkiem małego rozjaśnienia w okolicy bieguna południowego i paru małych, ciemniejszych plamek powyżej równika. Mariner 9 wszedł na orbitę około marsjańską 14 listopada 1971 roku. Sondzie ukazała się pla neta pozbawiona jakichkolwiek rysów czy kształtów. Kontrole rzy lotu zmodyfikowali plan działania - polecili przeprowadzić niektóre eksperymenty naukowe i zrobić trochę zdjęć, lecz w gruncie rzeczy statek miał przyhamować i przeczekać burzę.
W przeciwieństwie do Marinera radzieckie sondy Mars 2 i Mars 3 nie mogły zmienić programu badań. Po przybyciu na Marsa, zgodnie z planem, orbitery wysłały lądowniki w otchłań największej marsjańskiej burzy pyłowej, jaką dotąd zaobser wowano. Lądowniki opadały na spadochronach w atmosferze smaganej wiatrami, wiejącymi z prędkością 160 km/h, po czym oba uderzyły o powierzchnię planety zbyt silnie, by mógł je uratować zastosowany układ hamujący, wykorzystujący po duszki powietrzne. Mars 2 od razu roztrzaskał się o powierzch nię; Mars 3 jeszcze 20 sekund po uderzeniu przekazywał dane, po czym także zamilkł.
Radzieckim orbiterom nie powiodło się wiele lepiej. Prawie wszystkie dane z misji Marsa 2 zostały stracone z powodu błę dów telemetrycznych. Mars 3 natomiast wszedł na skrajnie eliptyczną orbitę wokół Czerwonej Planety i dostarczył tylko jedną nadającą się do opublikowania fotografię.
Podczas gdy szalała burza pyłowa i radzieckie sondy kolejno spotykał tragiczny koniec, Mariner 9 spokojnie krążył dookoła Marsa, cierpliwie czekając na poprawę pogody i opadnięcie pyłów. W końcu grudnia 1971 i na początku stycznia 1972 roku niebo nad Marsem zaczęło się przejaśniać i Mariner rozpoczął przekazywanie zdumiewająco ostrych obrazów powierzchni Czerwonej Planety .
Dostrzeżone przez Marinera z oddali plamki okazały się ogromnymi górami, tak wysokimi, że ich wierzchołki były widoczne nawet podczas burzy pyłowej. Sto lat wcześniej astronomowie zauważyli jasny obszar w rejonie największego z tych masywów górskich i nazwali go Nix Olympica, czyli Śniegi Olimpu. Określenie nad wyraz trafne, ponieważ Nix Olympica, przemianowana na Olympus Mons, czyli Olimp, okazała się największą górą w całym Układzie Słonecznym - wznosi się na wysokość około 24 km nad powierzchnię Marsa i zajmuje ob szar równy powierzchni stanu Missouri (czyli około 180 tys. km2). Inny rejon Marsa dobrze znany astronomom, Coprates, również krył niespodzianki. Przez lunetę wyglądał jak ciemne karczowisko, wyraźnie widoczny był pas o konsystencji jakby chmur. Gdy marsjańskie niebo się przejaśniło, naukowcy śledzący na żywo transmisję z Marinera zrozumieli, że obserwują chmurę pyłu, osiadającą powoli na dnie doliny o równie olimpijskich rozmiarach, noszącej obecnie - na cześć Marinera 9 nazwę Valles Marineris. Dolina stanowi nierówną, poszarpaną bliznę ciągnącą się przez prawie 4000 km, o szerokości do 200 km i głębokości 6 km. Jest większa od wszelkich podobnych form na powierzchni Ziemi - w wielu bocznych odgałęzieniach Valles Marineris można by całkowicie schować Góry Skaliste . Każde kolejne okrążenie Marsa przez Marinera przynosiło coraz więcej danych. Największą niespodzianką okazało się jednak odkrycie wijących się kanałów (tak, kanałów!) wyglądających na ukształtowane przez płynącą wodę koryta rzeczne. Mariner 9 zdołał wskrzesić wiele marzeń, uśmierconych przez odkrycia poprzednich sond. Statek potwierdził też część wyników, uzyskanych przez wcześniejsze Marinery, część jednak podważył, w tym koncepcję, że Mars jest podobny do Księ życa. Wyobraźmy sobie, że Mars jest podzielony na dwie części linią biegnącą pod kątem około 50 względem równika planety. Na południe od tej linii znajdują się - pokryte kraterami stare obszary , dostrzeżone i zbadane przez Marinery 4, 6 i 7. Na północ od tej linii występuje niewiele kraterów, lecz obfite są dowody niedawnej aktywności geologicznej. Tak się akurat złożyło, że pierwsze trzy Marinery odwiedziły południe planety i nie przekazały żadnych informacji, mogących wskazywać na charakter drugiej półkuli. Obrazy z Marinera 9 (było ich ponad 7000) i przekazane przez niego dane doprowadziły do odrzuce nia koncepcji Marsa jako "skamieniałości kosmicznej" i ukazały planetę lodu i ognia. W odległej przeszłości powierzchnia Czerwonej Planety była aktywna geologicznie, wulkany z hukiem przekształcały duże obszary jej powierzchni. Jakiś rodzaj wewnętrznej aktywności doprowadził do powstania Pęknięć i uskoków powierzchni, wynosząc obszar Tharsis (gdzie znajduje się najwyższa góra, Olympus Mons) wiele kilometrów nad powierzchnię planety. Na Marsie woda występowała wystarczająco długo i obficie, by wyrzeźbić jego oblicze. Mars był niegdyś planetą wilgotną, ciepłą, żywą i geologicznie aktywną, dlatego rodzi się pytanie, czy kiedykolwiek w przeszłości zachodziła tam również aktywność biologiczna - i czy przetrwała do dziś.
Odpowiedż na to pytanie wymagała od astronomów i biologów cofnięcia się od problemu "życia na Marsie" do prostszego, lecz wciąż złożonego zagadnienia samego życia. Czym jest życie? Jeśli mamy problemy z jego zdefiniowaniem, z rozróżnie niem pomiędzy formami żywymi a nieożywionymi na Ziemi, to nieporównywalnie trudniejszym zadaniem będzie uczynienie tego na planecie oddalonej o 400 mln km. Zatem poszukiwa nia życia na Marsie rozpocząć trzeba od przeglądu form życia ziemskiego, jedynej znanej nam próbki życia w całym Wszechświecie. Życie na Ziemi, choć występuje we wszelkich możliwych formach, kształtach i rozmiarach, zawsze powoduje jakieś zmiany w lokalnym środowisku. Zmiany takie mogą być nieznaczne, szczególnie jeśli zajmujemy się formami niewielki mi. Niezależnie jednak od rozmiarów organizmów, zawsze powodują one zmiany w otoczeniu z powodu przemiany materii oddychania - złożonych procesów fizycznych i chemicznych, podtrzymujących życie. Jeśli zamkniemy w szczelnym pomieszczeniu mieszaninę gazów, to po upływie dowolnego okre su skład mieszaniny pozostanie niezmienny (pod warunkiem, że gazy nie uchodzą ze zbiornika przez ścianki) . Wpuszczenie do takiego samego pomieszczenia kota szybko spowoduje zmianę składu mieszaniny (jak też zmianę stanu samego kąta). Poszukiwanie oznak życia może polegać na stworzeniu kontrolowanego otoczenia, umieszczeniu w nim zebranych próbek i obserwowaniu zachodzących zmian, chemicznych bądż fizycznych. Z dużym prawdopodobieństwem wszelkie znaczące zmiany można przypisać procesom biologicznym. Tę właśnie metodę wybrali naukowcy opracowujący misję Viking. Projekt Viking charakteryzował się znacznym stopniem prostoty - dwa orbitery i dwa lądowniki, start na Marsa zaplanowany na rok 1973 - jednak jego realizacja napotkała ogromne trudności. Cięcia budżetowe doprowadziły do opóżnienia startu o dwa lata, co okazało się później prawdziwym błogosła wieństwem, gdyż statek kosmiczny nie byłby po prostu gotów w 1973 roku bez "pójścia na kompromisy zarówno pod względem możliwości, jak i wiarygodności" - jak stwierdził jeden z członków zespołu.




Korzystałem z informacji
zawartych w internecie oraz
z tekstów źródłowych