Wszystkie sekrety Marsa, czyli co już wiemy o Czerwonej Planecie

Mars jest czwartą planetą Układu Słonecznego pod względem odległości od Słońca, a także najbliżej położoną planetą wobec Ziemi. Gdy te dwie planety krążą po swoich eliptycznych orbitach, ich odległość względem siebie to rośnie, to maleje. Jak daleko jest Mars od Ziemi? W zależności od tego, w którym punkcie swoich orbit są te planety, Mars może być oddalony od Ziemi o ok. 54,6 milionów kilometrów do nawet 401 milionów kilometrów. Średnia odległość wynosi ok. 225 mln km.

Mars jest najbliżej Ziemi, gdy nasza planeta jest w aphelium (najdalej od Słońca), a Mars w peryphelium (najbliżej Słońca) i obie te planety są po tej samej stronie swojej gwiazdy. Z kolei największa odległość jest wtedy, gdy obie planety są w aphelium swoich orbit, a jednocześnie znajdują się po przeciwnych stronach Słońca. Według obliczeń astronomów przez kolejne tysiące lat z powodu grawitacji odległość minimalna dzieląca obie planety będzie się w dalszym ciągu powoli zmniejszać.

Ile czasu leci się na Marsa? Z reguły kilka miesięcy. Dotychczasowe misje bezzałogowe dolatywały w pobliże lub na powierzchnię Czerwonej Planety w przeciągu od 5 do 8,5 miesiąca. Do tej pory jeszcze żaden człowiek nie poleciał na Marsa, ale misje załogowe są już w planach. Chce je realizować nawet w tej dekadzie m.in. SpaceX. Szacuje się, że zarówno lot na Marsa z ludźmi na pokładzie, jak i powrót na Ziemię będą trwały ok. 9 miesięcy.

Ludzie już bardzo poważnie myślą o kolonizowaniu Marsa, ale czy temperatura pozwoliłaby nam tam żyć bez terraformowania Czerwonej Planety lub przebywania z stale zamkniętych, klimatyzowanych pomieszczeniach? Niestety, nie są to warunki, w których moglibyśmy przeżyć. Średnia temperatura na powierzchni Marsa wynosi -60 °C, czyli tyle, ile podczas naprawdę srogiej zimy w Jakucku.

Temperatura na Marsie jest bardzo zmienna. Wahania dobowe zaczynają się od +20-30°C w ciągu dnia do nawet -70-100 °C w nocy. Z kolei podczas zimy na Marsie na jego biegunach temperatura może spaść nawet do -143 °C. Tak duża różnica temperatur - sięgająca nawet 100 °C w ciągu doby - to warunki iście ekstremalne.

Z uwagi na kąt nachylenia zbliżony do ziemskiego na Marsie występują podobne pory roku. Wiemy już o ekstremalnych dobowych wahaniach temperatur, a co z innymi zjawiskami atmosferycznymi? Zacząć należy od tego, że atmosfera Marsa jest ok. 100 razy cieńsza od ziemskiej i składa się głównie z dwutlenku węgla. Na Marsie panuje bardzo niskie ciśnienie - zaledwie 6-7 hektopaskali (milibarów), podczas gdy na Ziemi to ok. 1013 hPa.

Na Czerwonej Planecie ekstremalne są także burze pyłowe, które potrafią całkowicie zasypać marsjańskie łaziki i odciąć im dostęp do światła, co w przypadku ładowania słonecznego oznacza wyczerpanie się energii i zaprzestanie pracy. Występują tam również chmury i opady śniegu. Ich składnikiem jest jednak nie woda, lecz dwutlenek węgla, czyli tzw. suchy lód. Informacje o pogodzie na Marsie od lat gromadzi NASA, której prognozy stanowią cenne źródło danych dla przyszłych misji załogowych.

Woda jest kluczowym składnikiem życia, jakie znamy, i substancją niezbędną do życia ludzi, zwierząt i roślin. Na powierzchni Marsa nie znaleziono jednak wody. Wszystkie dotychczasowe poszukiwania spełzły na niczym. Łaziki znalazły ślady, które mogłyby wskazywać występowanie wody na powierzchni w przeszłości - podobnie sugerują to badania meteorytów z Marsa, które spadły na Ziemi.

Na swojej powierzchni Mars jest suchy jak pieprz, a co znajduje się głębiej? Wiele wskazuje na to, że Mars ma ukrytą wodę pod powierzchnią. Jak wskazują odkrycia, m.in. łazika InSight, ma się tam znajdować duży zbiornik, a wręcz cały ocean wody w stanie ciekłym. Zbiornik ten może leżeć w warstwie ok. 4,5-8 km pod powierzchnią. Trzeba będzie wiercić.

Możliwe, że jeszcze kilka miliardów lat temu na powierzchni Marsa był ocean wody, ale mógł on przeciec pod powierzchnię wskutek uderzeń meteorytów. Część wody mogła związać się w minerałach, a część - wyparować. Do tej pory nie znaleziono jednak żadnych śladów życia, które mogłoby z tej wody korzystać lub nawet się w niej narodzić z materii nieożywionej. Kto jednak wie, co znajdziemy kilka kilometrów pod powierzchnią.

Doba na Marsie trwa mniej więcej tyle samo, co na Ziemi - 24 godziny, 39 minut i 35,244 sekundy. Doba marsjańska nosi nazwę "sol" i jest zaledwie o 2,7% dłuższa niż ziemska. To dobra wiadomość dla przyszłych ekspedycji załogowych, a nawet kolonizatorów Marsa.

Ludzie powinni mieć większego problemu, by przestawić się na ten lekko spowolniony rytm dobowy. Będą jednak musieli nosić specjalne zegarki. To generalnie dobra wiadomość dla tych, dla których ziemska doba jest za krótka.

Dzień na Marsie mierzy się według tamtejszej rachuby czasu, mówiąc o 24 godzinach marsjańskich. Mimo że są one dłuższe od ziemskich, jest ich taka sama liczba, podobnie jak godzina ma 60 minut, a minuta - 60 sekund.

Dużo inaczej wygląda natomiast kalendarz marsjański. Rok marsjański trwa aż 687 dni ziemskich (i 669 dni marsjańskich, czyli soli) - tyle czasu Czerwonej Planecie zajmuje pełne okrążenie wokół Słońca. Proponuje się, by rok ten podzielić na 24 miesiące po 28 soli, jednak zostają wtedy 3 dni przestępne.

Grawitacja jest siłą przyciągającą wszystkie ciała posiadające masę, a więc naturalnie występuje ona także na Czerwonej Planecie. Grawitacja na Marsie różni się jednak siłą od tej na Ziemi i to znacząco. Siła grawitacji na Ziemi uznawana jest za stałą (choć mierzono jej różne wartości) i wynosi 9,807 m/s². Z kolei grawitacja na Marsie wynosi tylko 3,71 m/s², a więc 38% przyciągania ziemskiego.

Powodem niższej grawitacji jest to, że Mars posiada mniejszą masę, mniejszy promień, niższą gęstość jądra i cieńszą atmosferę niż Ziemia. Nie posiada również silnego pola magnetycznego - o jego odtworzeniu myślą naukowcy planujący terraformację Marsa. W praktyce oznacza to, że ciała fizyczne - w tym także nasze własne - ważą na Marsie mniej. Przykładowo gdy osoba 100-kilogramowa na Ziemi stanie na wadze na Marsie, ta wskaże 38 kg.