Mars adalah planet keempat di tata surya kita dan terkecil kedua setelah Merkurius. Dinamakan setelah dewa perang Romawi kuno. Julukannya "Planet Merah" berasal dari rona kemerahan permukaannya, yang disebabkan oleh dominasi oksida besi. Setiap beberapa tahun, ketika Mars berlawanan dengan Bumi, itu paling terlihat di langit malam. Untuk alasan ini, orang telah mengamati planet ini selama ribuan tahun, dan kemunculannya di langit telah memainkan peran besar dalam mitologi dan sistem astrologi di banyak budaya. Di era modern, ia telah menjadi harta karun penemuan ilmiah yang memperluas pemahaman kita tentang tata surya dan sejarahnya.
Ukuran, orbit, dan massa Mars
Jari-jari planet keempat dari Matahari adalah sekitar 3396 km di khatulistiwa dan 3376 km di daerah kutub, yang setara dengan 53% jari-jari Bumi. Dan meskipun sekitar setengahnya, massa Mars adalah 6,4185 x 10²³ kg, atau 15,1% dari massa planet kita. Kemiringan sumbunya mirip dengan kemiringan bumi dan sama dengan 25,19° terhadap bidang orbit. Artinya planet keempat dari Matahari ini juga mengalami pergantian musim.
Pada jarak terjauhnya dari Matahari, Marsmengorbit pada jarak 1,666 AU. e., atau 249,2 juta km. Di perihelion, saat paling dekat dengan bintang kita, jaraknya 1,3814 AU darinya. e., atau 206,7 juta km. Planet merah membutuhkan 686.971 hari Bumi, yang setara dengan 1,88 tahun Bumi, untuk menyelesaikan orbit mengelilingi Matahari. Dalam hari Mars, yang di Bumi adalah satu hari dan 40 menit, satu tahun adalah 668.5991 hari.
Komposisi tanah
Dengan kepadatan rata-rata 3,93 g/cm³, karakteristik Mars ini membuatnya kurang padat daripada Bumi. Volumenya sekitar 15% dari volume planet kita, dan massanya 11%. Mars Merah adalah hasil dari adanya oksida besi di permukaannya, yang lebih dikenal dengan karat. Kehadiran mineral lain dalam debu memberikan nuansa lain - emas, coklat, hijau, dll.
Planet terestrial ini kaya akan mineral yang mengandung silikon dan oksigen, logam dan zat lain yang biasanya ditemukan di planet berbatu. Tanahnya sedikit basa dan mengandung magnesium, natrium, kalium, dan klorin. Percobaan yang dilakukan pada sampel tanah juga menunjukkan bahwa pH-nya adalah 7,7.
Meskipun air cair tidak dapat ada di permukaan Mars karena atmosfernya yang tipis, konsentrasi es yang besar terkonsentrasi di dalam tutup kutub. Selain itu, dari kutub hingga garis lintang 60°, sabuk permafrost memanjang. Ini berarti bahwa air ada di bawah sebagian besar permukaan sebagai campuran wujud padat dan cairnya. Data radar dan sampel tanah mengkonfirmasi keberadaan reservoir bawah tanahjuga di lintang tengah.
Struktur internal
Planet Mars yang berusia 4,5 miliar tahun terdiri dari inti logam padat yang dikelilingi oleh mantel silikon. Inti terdiri dari besi sulfida dan mengandung dua kali lebih banyak elemen ringan dari inti Bumi. Ketebalan rata-rata kerak sekitar 50 km, maksimum 125 km. Jika kita memperhitungkan ukuran planet, maka kerak bumi yang rata-rata ketebalannya 40 km, 3 kali lebih tipis dari kerak Mars.
Model modern struktur internalnya menunjukkan bahwa ukuran inti dalam radius 1700-1850 km, dan sebagian besar terdiri dari besi dan nikel dengan sekitar 16-17% belerang. Karena ukuran dan massanya yang lebih kecil, gravitasi di permukaan Mars hanya 37,6% dari Bumi. Percepatan gravitasi di sini adalah 3,711 m/s², dibandingkan dengan 9,8 m/s² di planet kita.
Karakteristik permukaan
Mars Merah berdebu dan kering dari atas, dan secara geologis sangat mirip dengan Bumi. Ini memiliki dataran dan pegunungan, dan bahkan bukit pasir terbesar di tata surya. Di sini juga ada gunung tertinggi - gunung berapi perisai Olympus, dan ngarai terpanjang dan terdalam - Lembah Marinera.
Kawah tumbukan adalah elemen khas lanskap yang menghiasi planet Mars. Usia mereka diperkirakan dalam miliaran tahun. Karena tingkat erosi yang lambat, mereka terpelihara dengan baik. Yang terbesar dari mereka adalah Lembah Hellas. Keliling kawah sekitar 2300 km, dan kedalamannya mencapai 9 km.
Di permukaan Mars jugajurang dan saluran dapat dibedakan, dan banyak ilmuwan percaya bahwa air pernah mengalir melaluinya. Membandingkannya dengan formasi serupa di Bumi, dapat diasumsikan bahwa mereka setidaknya sebagian terbentuk oleh erosi air. Saluran ini cukup besar - lebar 100 km dan panjang 2 ribu km.
Satelit Mars
Mars memiliki dua bulan kecil, Phobos dan Deimos. Mereka ditemukan pada tahun 1877 oleh astronom Asaph Hall dan diberi nama sesuai karakter mitos. Menurut tradisi mengambil nama dari mitologi klasik, Phobos dan Deimos adalah putra Ares, dewa perang Yunani, yang merupakan prototipe Mars Romawi. Yang pertama melambangkan ketakutan, dan yang kedua - kebingungan dan kengerian.
Phobos berdiameter sekitar 22 km, dan jarak ke Mars darinya adalah 9234,42 km di perigee dan 9517,58 km di apogee. Ini berada di bawah ketinggian sinkron dan hanya membutuhkan 7 jam bagi satelit untuk mengelilingi planet ini. Para ilmuwan telah menghitung bahwa dalam 10-50 juta tahun, Phobos mungkin jatuh ke permukaan Mars atau pecah menjadi struktur cincin di sekitarnya.
Deimos memiliki diameter sekitar 12 km, dan jaraknya dari Mars adalah 23455,5 km di perigee dan 23470,9 km di apogee. Satelit membuat revolusi lengkap dalam 1,26 hari. Mars mungkin memiliki satelit tambahan yang berdiameter lebih kecil dari 50-100 m, dan ada cincin debu di antara Phobos dan Deimos.
Menurut para ilmuwan, satelit-satelit ini dulunya adalah asteroid, tetapi kemudian ditangkap oleh gravitasi planet. Albedo rendah dan komposisi kedua bulan (berkarbonchondrite), yang mirip dengan bahan asteroid, mendukung teori ini, dan orbit Phobos yang tidak stabil tampaknya menunjukkan penangkapan baru-baru ini. Namun, orbit kedua bulan berbentuk lingkaran dan berada di bidang ekuator, yang tidak biasa untuk objek yang ditangkap.
Atmosfer dan iklim
Cuaca di Mars disebabkan oleh adanya atmosfer yang sangat tipis, yaitu 96% karbon dioksida, 1,93% argon dan 1,89% nitrogen, serta jejak oksigen dan air. Ini sangat berdebu dan mengandung materi partikulat berdiameter 1,5 mikron, yang mengubah langit Mars menjadi kuning gelap jika dilihat dari permukaan. Tekanan atmosfer bervariasi dalam 0,4-0,87 kPa. Ini setara dengan sekitar 1% permukaan bumi di permukaan laut.
Karena lapisan tipis cangkang gas dan jarak yang lebih jauh dari Matahari, permukaan Mars memanas jauh lebih buruk daripada permukaan Bumi. Rata-rata, suhunya -46 ° C. Di musim dingin, di kutub turun menjadi -143 ° C, dan di musim panas pada siang hari di khatulistiwa mencapai 35 ° C.
Badai debu mengamuk di planet ini, yang berubah menjadi tornado kecil. Badai yang lebih kuat terjadi ketika debu naik dan dipanaskan oleh Matahari. Angin semakin kencang, menciptakan badai sepanjang ribuan kilometer dan berlangsung beberapa bulan. Mereka sebenarnya menyembunyikan hampir seluruh permukaan Mars dari pandangan.
Jejak metana dan amonia
Jejak metana juga ditemukan di atmosfer planet, yang konsentrasinya 30 bagian per miliar. DiperkirakanMars harus menghasilkan 270 ton metana per tahun. Setelah dilepaskan ke atmosfer, gas ini hanya dapat ada untuk jangka waktu terbatas (0,6–4 tahun). Kehadirannya, meskipun umurnya pendek, menunjukkan bahwa sumber aktif harus ada.
Pilihan yang disarankan mencakup aktivitas gunung berapi, komet, dan keberadaan bentuk kehidupan mikroba metanogenik di bawah permukaan planet. Metana dapat diproduksi melalui proses non-biologis yang disebut serpentinisasi, yang melibatkan air, karbon dioksida, dan olivin, yang umum terjadi di Mars.
Mars Express juga mendeteksi amonia, tetapi dengan masa pakai yang relatif singkat. Tidak jelas apa yang menghasilkannya, tetapi aktivitas gunung berapi diduga sebagai sumber yang memungkinkan.
Menjelajahi planet
Mencoba mencari tahu apa Mars dimulai pada 1960-an. Pada periode 1960 hingga 1969, Uni Soviet meluncurkan 9 pesawat ruang angkasa tak berawak ke Planet Merah, tetapi semuanya gagal mencapai tujuan. Pada tahun 1964, NASA mulai meluncurkan probe Mariner. Yang pertama adalah "Mariner-3" dan "Mariner-4". Misi pertama gagal selama penerapan, tetapi misi kedua, diluncurkan 3 minggu kemudian, berhasil menyelesaikan perjalanan 7,5 bulan.
Mariner 4 mengambil gambar jarak dekat pertama Mars (menunjukkan kawah tumbukan) dan memberikan data akurat tentang tekanan atmosfer di permukaan dan mencatat tidak adanya medan magnet dan sabuk radiasi. NASA melanjutkan program tersebut dengan meluncurkan sepasang probe flyby lainnya, Mariner 6 dan 7,yang mencapai planet ini pada tahun 1969
Pada tahun 1970-an, Uni Soviet dan Amerika Serikat bersaing untuk menjadi yang pertama menempatkan satelit buatan ke orbit di sekitar Mars. Program M-71 Soviet mencakup tiga pesawat ruang angkasa - Kosmos-419 (Mars-1971C), Mars-2 dan Mars-3. Probe berat pertama jatuh saat peluncuran. Misi berikutnya, Mars 2 dan Mars 3, merupakan kombinasi dari pengorbit dan pendarat dan merupakan stasiun pertama yang mendarat di luar bumi (selain di Bulan).
Mereka berhasil diluncurkan pada pertengahan Mei 1971 dan terbang dari Bumi ke Mars selama tujuh bulan. Pada 27 November, pendarat Mars 2 mengalami kecelakaan karena kegagalan komputer dan menjadi objek buatan manusia pertama yang mencapai permukaan Planet Merah. Pada tanggal 2 Desember, Mars-3 melakukan pendaratan reguler, tetapi transmisinya terputus setelah 14,5 dari siaran.
Sementara itu, NASA melanjutkan program Mariner, dan pada tahun 1971 diluncurkan probe 8 dan 9. Mariner 8 jatuh ke Samudra Atlantik saat peluncuran. Tetapi pesawat ruang angkasa kedua tidak hanya mencapai Mars, tetapi juga menjadi yang pertama berhasil diluncurkan ke orbitnya. Sementara badai debu berlangsung dalam skala planet, satelit berhasil mengambil beberapa foto Phobos. Saat badai mereda, wahana itu mengambil gambar yang memberikan bukti lebih rinci bahwa air pernah mengalir di permukaan Mars. Sebuah bukit yang disebut Salju Olympus (salah satu dari sedikit objek yang tetap terlihat selama badai debu planet) juga ditemukan sebagai formasi tertinggi di tata surya, yang mengarah kemenamainya Gunung Olympus.
Pada tahun 1973, Uni Soviet mengirim empat probe lagi: pengorbit Mars ke-4 dan ke-5, serta orbit dan probe penurunan Mars-6 dan 7. Semua stasiun antarplanet kecuali Mars-7 , data yang ditransmisikan, dan ekspedisi Mars-5 adalah yang paling sukses. Sebelum depresurisasi rumah pemancar, stasiun berhasil mengirimkan 60 gambar.
Pada tahun 1975, NASA meluncurkan Viking 1 dan 2, yang terdiri dari dua pengorbit dan dua pendarat. Misi ke Mars bertujuan untuk mencari jejak kehidupan dan mengamati karakteristik meteorologi, seismik, dan magnetiknya. Hasil eksperimen biologis di atas kapal Viking yang masuk kembali tidak meyakinkan, tetapi analisis ulang data yang diterbitkan pada tahun 2012 menunjukkan tanda-tanda kehidupan mikroba di planet ini.
Orbiter telah memberikan data tambahan yang mengonfirmasi bahwa air pernah ada di Mars - banjir besar telah membentuk ngarai yang dalam sepanjang ribuan kilometer. Selain itu, aliran sungai yang bercabang di belahan bumi selatan menunjukkan bahwa pernah turun hujan di sini.
Penerbangan kembali
Planet keempat dari matahari tidak dieksplorasi sampai tahun 1990-an, ketika NASA mengirim misi Mars Pathfinder, yang terdiri dari pesawat ruang angkasa yang mendaratkan stasiun dengan probe Sojourner yang bergerak. Perangkat itu mendarat di Mars pada 4 Juli 1987 dan menjadi bukti kelayakan teknologi yang akan digunakan dalam ekspedisi selanjutnya, sepertiseperti pendaratan airbag dan penghindaran rintangan otomatis.
Misi berikutnya ke Mars adalah satelit pemetaan MGS, yang mencapai planet ini pada 12 September 1997 dan mulai beroperasi pada Maret 1999. Selama satu tahun penuh Mars, dari ketinggian rendah, hampir di orbit kutub, ia mempelajari seluruh permukaan dan atmosfer dan mengirim lebih banyak data planet daripada gabungan semua misi sebelumnya.
5 November 2006 MGS kehilangan kontak dengan Bumi dan upaya pemulihan NASA berakhir pada 28 Januari 2007
Pada tahun 2001, Mars Odyssey Orbiter dikirim untuk mencari tahu apa itu Mars. Tujuannya adalah untuk mencari bukti keberadaan air dan aktivitas vulkanik di planet ini menggunakan spektrometer dan pencitraan termal. Pada tahun 2002, diumumkan bahwa probe telah mendeteksi sejumlah besar hidrogen, bukti deposit es yang sangat besar di tiga meter teratas tanah dalam jarak 60° dari Kutub Selatan.
Pada tanggal 2 Juni 2003, Badan Antariksa Eropa (ESA) meluncurkan Mars Express, sebuah pesawat ruang angkasa yang terdiri dari satelit dan pendarat Beagle 2. Itu pergi ke orbit pada 25 Desember 2003, dan probe memasuki atmosfer planet pada hari yang sama. Sebelum ESA kehilangan kontak dengan pendarat, Mars Express Orbiter mengkonfirmasi keberadaan es dan karbon dioksida di kutub selatan.
Pada tahun 2003, NASA mulai menjelajahi planet ini di bawah program MER. Itu menggunakan dua rover Spirit dan Opportunity. Misi ke Mars memiliki tugas menjelajahi berbagaibatu dan tanah untuk menemukan bukti keberadaan air di sini.
12.08.05 Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) diluncurkan dan mencapai orbit planet pada 10.03.06. Di dalam perangkat terdapat instrumen ilmiah yang dirancang untuk mendeteksi air, es, dan mineral di dalam dan di bawah permukaan. Selain itu, MRO akan mendukung wahana antariksa generasi mendatang dengan memantau cuaca dan kondisi permukaan Mars setiap hari, mencari lokasi pendaratan di masa depan, dan menguji sistem telekomunikasi baru yang akan mempercepat komunikasi dengan Bumi.
6 Agustus 2012, Laboratorium Sains Mars MSL NASA dan penjelajah Curiosity mendarat di Kawah Gale. Dengan bantuan mereka, banyak penemuan telah dibuat mengenai kondisi atmosfer dan permukaan setempat, dan partikel organik juga telah terdeteksi.
Pada 18 November 2013, dalam upaya lain untuk mencari tahu apa itu Mars, satelit MAVEN diluncurkan, yang tujuannya adalah untuk mempelajari atmosfer dan menyampaikan sinyal dari robot penjelajah.
Penelitian berlanjut
Planet keempat dari Matahari adalah planet yang paling banyak dipelajari di tata surya setelah Bumi. Saat ini, stasiun Opportunity dan Curiosity beroperasi di permukaannya, dan 5 pesawat ruang angkasa beroperasi di orbit - Mars Odyssey, Mars Express, MRO, MOM, dan Maven.
Probe ini telah menangkap gambar Planet Merah yang sangat detail. Mereka membantu menemukan bahwa pernah ada air di sana, dan menegaskan bahwa Mars dan Bumi sangat mirip - mereka memiliki topi kutub, musim, atmosfer dankeberadaan air. Mereka juga menunjukkan bahwa kehidupan organik bisa ada hari ini dan kemungkinan besar ada sebelumnya.
Obsesi manusia terhadap Mars terus berlanjut, dan upaya kami untuk mempelajari permukaannya dan mengungkap sejarahnya masih jauh dari selesai. Dalam beberapa dekade mendatang, kami mungkin akan terus mengirim penemu ke sana dan mengirim orang ke sana untuk pertama kalinya. Dan seiring waktu, mengingat ketersediaan sumber daya yang diperlukan, planet keempat dari Matahari suatu hari nanti akan dapat dihuni.
