Na planetu Mars ima nekaj skupnega. Oba planeta imata približno enako površino kopenske površine, ohranjena polarna pokrova, oba pa imata v svojih rotacijskih oseh nagib, kar vsakemu od njih omogoča veliko sezonsko spremenljivost. Poleg tega oba planeta predstavljata močan dokaz, da sta v preteklosti doživela podnebne spremembe. V Marsovem primeru ta dokazi kažejo, da ima nekoč na svoji površini preživeto ozračje in tekočo vodo.
Hkrati sta naša dva planeta res precej različna in na številne zelo pomembne načine. Eden od teh je dejstvo, da je gravitacija na Marsu le delček tega, kar je tukaj na Zemlji. Razumevanje vpliva, ki ga bo to verjetno imelo na človeka, je izjemnega pomena, ko pride čas, da na Mars pošljejo posadke z misijami, da ne omenjam potencialnih kolonistov.
Mars v primerjavi z Zemljo:
Razlike med Marsom in Zemljo so vse ključne za obstoj življenja, kot ga poznamo. Na primer, atmosferski pritisk na Marsu je majhen del tistega, kar je tu na Zemlji - v povprečju 7,5 milibarov na Marsu do nekaj več kot 1000 tukaj na Zemlji. Povprečna temperatura na površini je tudi nižja na Marsu in se uvršča na hladno -63 ° C v primerjavi z Zemljino mehko 14 ° C.
In čeprav je marsovski dan približno enak kot na Zemlji (24 ur 37 minut), je marsovsko leto bistveno daljše (687 dni). Poleg tega je gravitacija na Marsovi površini precej nižja, kot je na Zemlji - 62% nižja, če smo natančni. Le 0,376 od Zemljinega standarda (ali 0,376 g), človek, ki na Zemlji tehta 100 kg, bi na Marsu tehtal le 38 kg.
Razlika v površinski gravitaciji je posledica številnih dejavnikov - največja je masa, gostota in polmer. Čeprav ima Mars skoraj enako površino zemljišča kot Zemlja, ima le polovico premera in manjšo gostoto kot Zemlja - ima približno 15% Zemljinega obsega in 11% njegove mase.
Izračun Marsovske gravitacije:
Znanstveniki so izračunali Marsovo gravitacijo na podlagi Newtonove teorije univerzalnega gravitacije, ki pravi, da je gravitacijska sila, ki jo izvaja nek objekt, sorazmerna z njegovo maso. Če ga nanesemo na sferično telo, kot je planet z dano maso, bo površinska gravitacija približno obratno sorazmerna s kvadratom njenega polmera. Če ga nanesemo na sferično telo z dano povprečno gostoto, bo približno sorazmeren njegovemu polmeru.
Te sorazmernosti lahko izrazimo s formulo g = m/r2, kje g je površinska gravitacija Marsa (izražena kot večkratnik Zemljinega, kar je 9,8 m / s²), m je njegova masa - izražena kot zmnožek Zemljine mase (5.976 · 1024 kg) - in r njegov polmer, izražen kot večkratnik zemeljskega (srednjega) polmera (6.371 km).
Mars ima na primer maso 6.4171 x 1023 kg, kar je 0,107-krat večja od mase Zemlje. Ima tudi srednji polmer 3.389,5 km, kar ustreza 0,532 zemeljskim polmerom. Površinsko gravitacijo Marsa lahko torej matematično izrazimo kot: 0.107 / 0.532², iz česar dobimo vrednost 0,376. Glede na zemeljsko gravitacijo Zemlje se to pospeši s kvadratom 3,711 metra na sekundo.
Posledice:
Trenutno ni znano, kakšne učinke bo dolgotrajna izpostavljenost tej količini gravitacije imela na človeško telo. Vendar pa nenehne raziskave učinkov mikrogravitacije na astronavte kažejo, da ima škodljiv vpliv na zdravje - kar vključuje izgubo mišične mase, kostne gostote, delovanja organov in celo vida.
Razumevanje Marsove gravitacije in njenega vpliva na kopenska bitja je pomemben prvi korak, če želimo nekoč tja poslati astronavte, raziskovalce in celo naseljence. V bistvu bodo učinki dolgotrajne izpostavljenosti gravitaciji, ki je nekaj več kot tretjino normalne Zemlje, ključni vidik vseh načrtov za prihodnje misije s posadko ali kolonizacijo.
Na primer, množični projekti, kot je Mars One, svojim udeležencem dopuščajo verjetnost poslabšanja mišic in osteoporozo. Navajajo nedavno raziskavo astronavtov Mednarodne vesoljske postaje (ISS), priznavajo, da trajanje misije v razponu od 4-6 mesecev kaže na največjo izgubo mišične zmogljivosti 30% in največ 15% mišično maso.
Njihova predlagana misija zahteva več mesecev vesolja, da pridejo na Mars, za tiste, ki prostovoljno sodelujejo, pa preživijo preostanek svojega življenja na marsovskem površju. Seveda trdijo, da bodo njihovi astronavti "dobro pripravljeni z znanstveno veljavnim programom protiukrepov, ki jih bo ohranil zdrave, ne samo za misijo na Mars, temveč tudi, ko se bodo prilagodili življenju pod gravitacijo na površini Marsa." Kakšni so ti ukrepi, še ni treba videti.
Če želite izvedeti več o marsovski gravitaciji in o tem, kako se kopenski organizmi vozijo pod njo, bi lahko koristilo tudi raziskovanju vesolja in misijam na druge planete. Ker bomo pridobili več informacij o številnih robotskih misijah na kopnem in orbiti na Marsu ter o načrtovanih misijah s posadko, lahko pričakujemo, da bomo dobili bolj jasno sliko, kakšna je marsovska gravitacija.
Ko se bomo približali NASA-in predlagani misiji na Mars, ki naj bi bila predvidoma leta 2030, lahko zagotovo pričakujemo, da se bo poskusilo še več.
Tu smo napisali veliko zanimivih člankov o Marsu pri vesoljski reviji. Tukaj je, kako močna je gravitacija na drugih planetih? Marsovska gravitacija, ki jo je treba preizkusiti na miših, Mars v primerjavi z Zemljo, lahko asteroidi stresejo in mešajo težo Marsa, kako naj koloniziramo Mars? Kako lahko živimo na Marsu? Kako lahko oblikujemo Mars?
Informacije o biosatelitu Mars Gravity. In otrokom bi bilo to lahko všeč; projekt, ki ga lahko zgradijo za dokazovanje gravitacije Marsa.
Astronomy Cast ima tudi nekaj čudovitih epizod na to temo. Tu je epizoda 52: Mars in epizoda 95: Ljudje do Marsa, 2. del - Kolonisti.
Viri:
- NASA: Raziskovanje osončja - Mars
- MIT - misija za raziskovanje vpliva gravitacije Marsa na sesalce
- Mars One - Kako bo misija na Mars fizično vplivala na astronavte
- Wikipedija - Mars
