Marss

Allikas: Vikipeedia

Marss Marsi astronoomiline sümbol
Mars Hubble.jpg
Pildistatud Hubble'i kosmoseteleskoobiga 26. juunil 2001
Orbiidi omadused
Afeel 249,2 miljonit km (1,66 )
Periheel 206,7 miljonit km (1,38 )
Keskmine kaugus Päikesest 227 900 000 km (1,52 )
Kaugus Maast 55–400 mln km
Tiirlemisperiood 687 Maa ööpäeva
Orbiidi kalle ekliptika tasandi suhtes 23°59'[1]
Füüsikalised omadused
Diameeter 6750 km
Mass 6,4219*1023 kg
Tihedus 3,933 g/cm³
Pöörlemisperiood 24 tundi 39 minutit
Pinnatemperatuur +25 kuni −125 °C
Kaaslasi 2

Marss on neljas planeet Päikesest ja Päikesesüsteemi üks väiksemaid planeete, olles suurem ainult Merkuurist. Marss sai nime Rooma sõjajumala järgi ning selle hüüdnimi on "Punane Planeet", sest planeedi pinnal laialt levinud raud(III)oksiid annab sellele punase värvuse[2]. See on Maa tüüpi planeet, millel on õhuke atmosfäär ja pinnavormid, mis meenutavad Kuu kraatreid ja Maal esinevaid orgusid, kõrbeid ja polaaraalasid.

Et Marsi ja Maa pöörlemistelgede kalle on enam-vähem ühesugune (vastavalt 23°59' ja 23°27')[1], ilmnevad Marsilgi aastaajad ja kliimavöötmed, kuid ringjoonest erineva orbiidi tõttu on temperatuuri muutumine keerukam. Planeedil asuvad Olympus Mons, mis on suurim vulkaan ja kõrguselt teine mägi Päikesesüsteemis ning Valles Marineris, mis on üks suurimaid kanjone. Marsil on kaks kuud, Phobos ja Deimos, mis on väikesed ja ebakorrapärase kujuga ning teadlased arvavad, et need võivad olla asteroidid, mis on Marsi orbiidile jäänud[3].

Enne esimest möödalendu Marsist, mille sooritas Mariner 4, spekuleeriti et selle pinnal võib olla vedelat vett. Marineri möödalennul tehtud pildid kujutasid vastupidiselt oodatule kõrbelist ja tühja planeeti, millelt vett ei leitud. Hilisematel mehitamata missioonidel on leitud tõendeid, et Marsil olid kunagi suured alad veega kaetud. 2005. aastal leiti poolustelt jääd ning kulgur Spirit leidis ühest proovist vee molekule. Phoenixi maandur leidis 2008. aastal planeedilt vett ning NASA teatas 28. septembril 2015, et leidis Marsi pinnalt voolavat soolast vett[4][5].

Marsil tegutsevad kaheksa kosmoseaparaati, millest kuus asuvad orbiidil ja kaks planeedi pinnal. Orbiidil tiirlevad 2001 Mars Odyssey, Mars Express, Mars Reconnaissance Orbiter, ExoMars Trace Gas Orbiter, MAVEN ja Mars Orbiter Mission ning planeedi pinnal on Opportunity ja Curiosity.

Teleskoobiga on see Maast poole väiksem punakas planeet hästi vaadeldav iga 15–17 aasta tagant suure vastasseisu ajal, kui Marsi ja Maa vaheline kaugus on ainult 55–60 mln km. Sel ajal paistab Marss taevas niisama heledalt kui Veenus.

Marsi kirjeldus[muuda | muuda lähteteksti]

Maa võrrelduna Marsiga.

Marsi diameeter ekvaatori kohal on 6974 km[1], pindala 144,8 miljonit km², ruumala 163,18 miljardit km³ ja tihedus 3940 kg/m³[1]. Planeedi mass on 11% Maa omast (6,4219*1023 kg) ja sealne gravitatsioon on umbes 38% Maa omast. Esimene kosmiline kiirus on 3,6 km/s ja paokiirus 5,0 km/s.

Sisestruktuur[muuda | muuda lähteteksti]

Marss on kihilise ehitusega planeet, millel on tihe metalliline tuum ja mida katavad väiksema tihedusega kihid. Praeguste mudelite järgi on tuuma raadius 1794 ± 65 km ja see koosneb peamiselt rauast ja niklist, ning 16-17% ulatuses väävlist. Tuuma ümbritseb vahevöö, mis on vorminud mitmed tektoonilised ja vulkaanilised pinnavormid. Teadlased pole vahevöös aktiivsust tuvastanud. Planeedi pindmisest kestast ehk koorest on leitud mitmeid keemilisi elemente ja peamiselt leidub seal räni, hapnikku, rauda, magneesiumi, alumiiniumi, kaltsiumi ja lämmastikku. Koor on keskmiselt 50 km paksune, maksimaalse paksusega 125 km. Maakoor on seevastu 40 km paksune, ehk Marsiga võrreldes õhem.

Geoloogia[muuda | muuda lähteteksti]

Next.svg Pikemalt artiklis Marsi geoloogia
Kunstniku kujutis sellest, milline võis Marss olla 4 miljardit aastat tagasi

Marss on kiviplaneet, mis koosneb ränist, hapnikust, metallidest ja teistest keemilistest elementidest, mis moodustavad sealseid kivimeid. Marsi pind koosneb peamiselt basaldist, kuid mõnedes piirkondades on basalt ränirikkam ja sarnaneb Maal leiduvatele andesiitsetele kivimitele. Planeedi pinnalt on leitud ka hematiiti ja oliviini. Suur osa planeedi pinnast on kaetud raud(III)oksiidi tolmuga.

Marsil puudub magnetväli[6], aga on leitud tõendeid et planeedil võis see kunagi olla. Praegu arvatakse, et Marsil esines 4 miljardit aastat tagasi laamtektoonika, aga see lõppes, kui planeedi tuum jahtus [7] Marsi tuuma jahtumine oli ilmselt ka põhjuseks, miks planeet kaotas oma magnetvälja[8]. Magnetvälja kadumisel ja päikesetuule mõjul kaotas Marss oma pinnavee kosmosesse.

Pärast planeetide tekkimist, tabasid planeete mitmed asteroidid ja umbes 60% Marsi pinnalt on leitud sellest perioodist pärinevaid kraatreid. Marsi põhjapoolkeralt on leitud hiiglaslik kraater, Põhja polaarnõgu, mis on mõõtmetega 10,600 x 8,500 km ja katab 40% planeedist. See kraater on 4 korda suurem kui Aitken'i kraater Kuul ja on suurim kraater, mis Päikesesüsteemist on leitud.

Marsil on mõningane geoloogiline aktiivsus säilinud ja näiteks 19. septembril 2008 leidis Mars Reconnaissance Orbiter tõendeid, et ühel 700 meetri kõrgusel kaljul oli toimunud laviin.

Marsi pinnas[muuda | muuda lähteteksti]

Marsikulgur "Sojourner" basaltkaljut röntgenikiirgus-spektromeetriga mõõtmas (1997)

Enamik Marsi pinda on punakas kivikõrb. Heledamad alad, nn mandrid, on keskmiselt 3 km kõrgemad tumedatest, nn meredest. Mandritel on meteoriidikraatreid rohkem kui meredel mis viitab sellele, et viimased on tekkinud hiljem. Väiksemad kraatrid (läbimõõduga alla 3 km) on tuulte ja liivatormide mõjul tasandunud. Mäeahelike ja orgude kõrguste vahe küünib 14 km-ni. Marsil asub kustunud vulkaan Olympus Mons, mille jalami läbimõõt on 600 km, kraatri läbimõõt 80 km ja kõrgus 24 km. Silma paistab 5000 km pikkune, 120 km laiune ja kuni 8 km sügavune lõhe Valles Marineris. Osa pinnavorme – kuivanud jõesänge meenutavad orud, poolenisti ärauhutud valliga kraatrid – lubavad arvata, et varem on Marsil olnud vett. Seda kinnitavad ka marsikulgurite Spirit ja Opportunity tehtud pinnaseanalüüsid.

Hüdroloogia[muuda | muuda lähteteksti]

Scamander Vallis. Pildil olev jõesäng viitab sellele, et kunagi võis Marsil voolata suures koguses vett.

Marsil on õhurõhk väga madal ja atmosfäär Maa omast 100 korda hõredam, mistõttu pole Marsil vedelas olekus vett. Poolustel asuvad kaks jääga kaetud ala, mis võivad koosneda jäätunud veest ja kui lõunapooluse jää sulatada, kattuks kogu planeet 11 meetri paksuse veekihiga. Mars Expressi ja Mars Reconnaissance Orbiteri mõõtmised on tuvastanud jäätunud vett mõlemal poolusel ja keskmistel laiuskraadidel. 31. juulil 2008 leidis NASA maandur Phoenix Marsi pinnasest jäätunud vett.

Marsi pinnavormid viitavad sellele, et kunagi oli Marsi pinnal vedelat vett. Planeedi pinnal olevad looklevad pinnavormid, mis on tuntud ka kui Marsi kanalid, on ühe hüpoteesi kohaselt tekkinud voolavast veest. Üks suurimaid kanaleid, on Ma'adim Vallis, on 700 km pikk, 20 km lai ja 2 km sügav. Noorim kanal arvatakse olevat moodustunud kõigest paar miljonit aastat tagasi. Mujal esinevad orgude võrgustikud sarnanevad maistele valglatele. Nende võrgustike kuju ja levik toetavad teooriat, et Marsil sadas kunagi vihma ja lund.

Kunagisele vedela vee olemasolule viitavad ka teatud mineraalide olemasolu Marsi pinnal. Marsilt on leitud hematiiti ja götiiti, mis tekivad vahel vee olemasolul. 2004. aastal leidis Opportunity jarosiiti, mis tekib ainult vedela vee olemasolul ja tõestab, et kunagi pidi Marsil olema vedelat vett. Hiljutisim tõend, et Marsil oli kunagi vedelat vett, on kipsi leidmine Marsi pinnalt. Kipsi leidis detsembris 2011 marsikulgur Opportunity.

Mõned teadlased arvavad, et madalad põhjapoolkera tasandikud võisid kunagi olla kaetud sadu meetreid sügava ookeaniga, kuid see hüpotees on veel vastuoluline. Märtsis 2015 teatasid teadlased, et see ookean võis olla Põhja-Jäämere suurune. See teooria tekkis, kui teadlased võrdlesid vee ja deuteeriumi hulka Marsi atmosfääris ning nende ainete hulka Maal. Uurimise tulemusel avastati, et Marsil on kaheksa korda rohkem deuteeriumi, kui on Maal ja sellest võib järeldada, et iidsel Marsil pidi olema märkimisväärselt rohkem vett. Curiosity kulgur on Gale'i kraatrist leidnud suure koguse deuteeriumi, kuid see kogus pole piisav, et võiks kindlalt kinnitada ookeani olemasolu. Samas on mõned teadlased hoiatanud, et teooria on kinnitamata ja Marsi kliimamudelid pole veel kinnitanud, et planeet oli veekogude olemasoluks piisavalt soe.

Polaaralad[muuda | muuda lähteteksti]

Jääkilp Marsi lõunapoolusel.

Marsil on mõlemad poolused kaetud kuni paarikümne meetri paksuse jääga. Kui poolusel on talv, on see pidevalt varjus ja põhjustab temperatuuri languse. Temperatuuri langemisega sadestub 25-30% atmosfäärist süsihappelumena planeedi pinnale. Kui poolus saab taas päikesevalgust, toimub süsihappelume sublimeerumine, mis tekitab tuuli kiirusega 400 km/h. Need tuuled transpordivad suuri koguseid veeauru ja tolmu, ning tekitab kiudpilvi. Veeaurust tekkinud pilvi pildistas 2004. aastal kulgur Opportunity [9].

Lõunapoolusel võib mõnedes piirkondades süsihappelumi tekkida kuni meetripaksuste tahvlitena. Kevade saabumisel soojeneb planeedi maapõu ning sublimeeruv süsihappegaas tekitab tahvlite all suure rõhu, mis viib pealispinna purunemiseni. Tahvlite purunemine tekitab geisritele sarnanevaid süsihappegaasi purskeid. Selliste pursete tagajärjel tekivad jääle mustad laigud ning lehviku- ja ämblikukujulised jäljendid.

Geograafia ja pinnavormide nimetamine[muuda | muuda lähteteksti]

Next.svg Pikemalt artiklis Marsi geograafia

Esimestena kaardistasid Marsi pinda Johann Heinrich Mädler ja Wilhelm Beer. Nad püstitasid hüpoteesi, et enamus Marsi pinnavormidest on püsivad ja määrasid täpsemalt ära Marsi pöörlemisperioodi. 1840. aastal joonistas Mädler kümne aasta vaatlusmaterjalide põhjal esimese kaardi Marsist. Beer ja Mädler jätsid pinnavormidele nimed andmata ja tähistasid need tähtedega, pannes näiteks Sinus Meridiani tähiseks "a"[10].

Tänapäevased Marsi kohanimed pärinevad mitmetest kohtadest. Näiteks kraatrid mis on laiemad kui 60 km, on nimetatud surnud teadlaste ja kirjanike järgi, kes on panustanud Marsi uurimisse. Kraatrid, mille diameeter on vähem kui 60 km, on nimetatud linnade järgi, kus elab vähem kui 100 000 elanikku. Suurte tasandike nimed on kas "Marss" või "täht" eri keeltes ja väikesed tasandikud on nimetatud jõgede järgi[11].

Suurte pinnavormide nimesid on ka muudetud, et kajastada uusi teadmisi nende kohta. Näiteks Nix Olympica nimetati ümber Olympus Mons'iks, kui saadi teada et see on mägi. Marss on jaotatud kaheks eri piirkonnaks, mille albeedo on erinev. Heledamaid piirkondi nimetatai kontinentideks ja neile anti nimesid nagu Arabia Terra (Araabia maa) või Amazonis Planitia (Amazonase tasandik). Tumedamaid piirkondi peeti meredeks ja sellest tulenevad nimed Mare Erythraeum, Mare Sirenum ja Aurorae Sinus.

Marsi ekvaator määrati planeedi pöörlemise järgi, kuid keerulisem oli määrata Marsi algmeridiaan. Esimestena panid selle paika Mädler ja Beer, kui nad koostasid esimesi Marsi kaarte. Pärast seda kui Mariner 9 saatis 1972. aastal Maale rohkelt pilte Marsi pinnast, määrati algmeridiaan väikese kraatri Airy-0 järgi, mis asub Sinus Meridianis.

Kuna Marsil pole ookeane ja seetõttu pole seal ka merepinda, tuli kõrguse nullpunkt samuti kokku leppida. Kõrguse nullpunktiks sai kõrgus, kus atmosfäärirõhk on 610,5 Pa (6,105 mbar)[12].

Vulkaanid

Next.svg Pikemalt artiklis Marsi vulkanism
Olympus Mons. See on Päikesesüsteemi kõrgeim mägi ja vulkaan.

Olympus Monsi kilpvulkaan, on kustunud Marsi vulkaan, mis asub Tharsise platool, kus asub ka mitmeid teisi suuri vulkaane. Olympus Mons on umbes kolm korda kõrgem kui 8,8 km kõrgune Džomolungma. Olympus Mons on Päikesesüsteemi kõrgeim vulkaan ja sõltuvalt mõõtmismeetodist Päikesesüsteemi kõrgeim või kõrguselt teine mägi. Erinevad allikad pakuvad mäe kõrguseks 21,9 kuni 27 km[13].

Augud

NASA kosmosesond Mars Odyssey on Arsia Monsi külgedelt avastanud seitse auku, mis võivad olla võimalikud sissepääsud Marsi koobastesse. Koobaste sissepääsude laiused varieeruvad 100 m kuni 252 meetrini ja need on vähemalt 73 kuni 96 meetrit sügavad. Koopad on saanud nimed avastajate abikaasade järgi ja need on tuntud kui seitse õde. Kuna valgus ei pääse eriti sügavale, võib nende sügavus ja laius olla tunduvalt suuremad. Ainsaks erandiks on "Dena", mille sügavus on 130 meetrit. Teadlased arvavad, et koopad võivad olla kaitstud päikeseloidete, väikeste meteoriitide ja UV-kiirguse eest[14].

Atmosfäär[muuda | muuda lähteteksti]

Next.svg Pikemalt artiklis Marsi atmosfäär
Marsi pagev atmosfäär vaadatuna MAVEN-i UV spektroskoopist. Vasakult: süsinik, hapnik, vesinik.

Marss kaotas oma magnetvälja ilmselt 4 miljardit aastat tagasi [15] ja päikesetuul mõjutab seetõttu ionosfääri. Päikesetuul hõrendab väliskihist aatomeid eemaldates Marsi atmosfääri ja seetõttu on rõhk Marsi pinnal on võrreldav õhurõhuga Maal 35 km kõrgusel maapinnast.

Marsi atmosfäär koosneb peamiselt süsihappegaasist (96%), argoonist (1,93%), lämmastikust (1,89%) ja hapnikust (0,3%)[16]. Atmosfääris leidub ka veeauru, kuid seda on nii vähe, et kui kogu veeaur sadestuks Marsi pinnale, moodustaks see vaid 0,02 mm paksuse veekihi.

Marsi atmosfäärist on leitud ka metaani, kuid seda on seal väga vähe ja see pärineb kindlatest piirkondadest. Teadlased on leidnud kaks piirkonda, kus seda tekib ja arvatakse, et Marss toodab 270 metaani aastas [17]. Metaan püsib Marsi atmosfääris lühikest aega (0,6–4 aastat) ja selle tekkimise põhjusteks on pakutud vulkanismi, komeete ja mikoorganismide tegevust.

Kliima[muuda | muuda lähteteksti]

Next.svg Pikemalt artiklis Marsi kliima
Tolmutorm Marsil 25. novembril 2012. Valged täpid näitavad Curiosity ja Opportunity asukohti ja valged nooled näitavad tolmutormi asukohta.

Kõigist Päikesesüsteemi planeetidest on Marss Maale kõige sarnasem, sest nende pöörlemistelgede kalle on enam-vähem ühesugune. Marsi aastaajad on Maa omadest kaks korda pikemad, sest Marsi aasta on peaaegu kaks Maa aastat. Pinnatemperatuur on sõltuvalt aastaajast +35 °C kuni −143 °C. Suur temperatuuri kõikumine on põhjustatud õhukesest atmosfäärist mis ei suuda suurt hulka Päikese soojust säilitada, madalast rõhust ja Marsi pinna madalatest soojuskadudest. Planeet on Päikesest 1,52 korda kaugemal kui Maa ja Marss saab seetõttu 57 % vähem päikesevalgust[18].

Marsi orbiidi ekstsentrilisusel on kliimale ja aastaaegadele suur mõju. Kui Marss on periheeli lähedal, on lõunapoolkeral suvi ja põhjapoolkeral talv ja kui planeet on afeeli lähedal, on põhjapoolkeral suvi ja lõunapoolkeral talv. Selle tulemusena on aastaajad lõunapoolkeral äärmuslikumad kui põhjapoolkeral. Lõunas võivad suvised temperatuurid olla 30 °C soojemad kui põhjapoolkeral.

Marsil on Päikesesüsteemi suurimad tolmutormid. Tormid varieeruvad väikesel alal olevast kuni kogu planeeti katvate tormideni. Need tekivad enamasti siis, kui Marss on Päikesele lähedal, sest see tõstab planeedi temperatuuri [19].

Orbiit ja pöörlemine[muuda | muuda lähteteksti]

Marsi orbiit võrrelduna Maa orbiidiga.

Marsi keskmine kaugus Päikesest on 230 miljonit kilomeetrit ja ta teeb täistiiru 687 Maa päevaga. Marsi kaugus Maast on 55–400 miljonit km. Marsi ööpäev ehk sol kestab 24 tundi 39 minutit ja 35,244 sekundit ja Marsi aasta kestab 1,8809 Maa aastat või 1 aasta 320 päeva ja 18,2 tundi.

Marsi on orbiidi ekstsentrilisus on 0,09 ja sellest suurem ekstsentrilisus on ainult Merkuuril. 1,35 miljonit aastat tagasi oli Marsi orbiidi ekstsentrilisus umbes 0,002 ehk tunduvalt vähem kui tänapäeval Maal (0,0167). Marsi orbiidi ekstsentrilisus on teiste planeetide gavitatsiooni mõju tõttu tasapisi suurenemas ja Marsi ja Maa vaheline kaugus on järgmise 25000 aasta jooksul tasapisi vähenemas[20].

Kuud[muuda | muuda lähteteksti]

Marsi kaaslane Phobos

Marsi kuud Phobose (kreeka keeles 'hirm') ja Deimose ('ahastus') avastas 1877 Asaph Hall. Nad on kogu Päikesesüsteemi kaks planeedile kõige lähemal asuvat looduslikku kaaslast: nad asuvad Marsi keskmest vastavalt 9370 ja 23 520 km kaugusel[1]. Mõlemad suurused on väiksemad Päikesesüsteemi nelja suurima planeedi läbimõõdust.

Phobos ja Deimos on arvatavasti juhuslikult Marsi külgetõmbejõu mõjupiirkonda sattunud asteroidid. Need on korrapäratu kujuga kaljurahnud: nende mõõtmed on vastavalt 25×21×19 km ja 15×12×11 km[1]. Neilgi leidub meteoriidikraatreid ja lõhesid. Phobos tõuseb (läänest) ja loojub (itta) kolm korda ööpäevas, sest ta tiirleb kiiresti: tema tiirlemisperiood on 0,32 Maa päeva[1]. Deimose tiirlemisperiood on 1,26 päeva[1], ehk teisisõnu tõuseb ja loojub ta 4 päeva jooksul 3 korda.

Marsi uurimine[muuda | muuda lähteteksti]

Next.svg Pikemalt artiklis Marsi uurimise ajalugu

Marssi on uuritud tuhandeid aastaid ja esimesed vaatlusandmed pärinevad Vana-Egiptuse astronoomidelt. Marssi on vaadeldud Maalt, kuid suurem osa infost pärineb 20. ja 21. sajandil Marsile saadetud kosmosesondidelt, automaatjaamadelt ja kulguritelt. Seisuga 22. oktoober 2016 olid Marsi orbiidil 2001 Mars Odyssey, Mars Express, Mars Reconnaissance Orbiter, ExoMars Trace Gas Orbiter, MAVEN ja Mars Orbiter Mission ning planeedi pinnal kulgurid Curiosity ja Opportunity. Marsile on oma kosmoseaparaate saatnud Ameerika Ühendriigid, Euroopa, Nõukogude Liit ja India.

Mehitatud missioone Marsile plaanivad mitmed agentuurid ja tähtajaks on planeeritud 2030. aastad. Thomas Gangale leiutas 1985 Marsi tulevaste kolonistide jaoks kalendri, mille nimetas oma poja järgi Dariuse kalendriks.

Vaata ka[muuda | muuda lähteteksti]

Kirjandus[muuda | muuda lähteteksti]

Viited[muuda | muuda lähteteksti]

Välislingid[muuda | muuda lähteteksti]