Άρης (πλανήτης)

Εμφάνιση

Ο Άρης είναι χερσαίος πλανήτης και αποτελείται από βράχο. Το έδαφος εκεί είναι κόκκινο λόγω του οξειδίου του σιδήρου (σκουριά) στους βράχους και τη σκόνη. Η ατμόσφαιρα του πλανήτη είναι πολύ αραιή. Αποτελείται κυρίως από διοξείδιο του άνθρακα με λίγο αργό και άζωτο και μικροσκοπικές ποσότητες άλλων αερίων, συμπεριλαμβανομένου του οξυγόνου. Οι θερμοκρασίες στον Άρη είναι πιο χαμηλές από ό,τι στη Γη, επειδή είναι πιο μακριά από τον Ήλιο και έχει λιγότερο αέρα για να κρατήσει τη θερμότητα. Υπάρχει πάγος νερού και παγωμένο διοξείδιο του άνθρακα στο βόρειο και νότιο πόλο. Ο Άρης δεν έχει υγρό νερό στην επιφάνεια τώρα, αλλά τα σημάδια απορροής στην επιφάνεια πιθανώς προκλήθηκαν από νερό.

Το μέσο πάχος του φλοιού του πλανήτη είναι περίπου 50 χιλιόμετρα, με μέγιστο πάχος 125 χιλιόμετρα.

Φεγγάρια

Ο Άρης έχει δύο μικρά φεγγάρια, τον Φόβο και τον Δείμο.

Επιφάνεια με πέτρες παντού φωτογραφημένη από το Mars Pathfinder

Φυσική γεωγραφία

Περιστροφή

Μια ημέρα στον Άρη ονομάζεται sol και είναι λίγο μεγαλύτερη από μια γήινη ημέρα. Ο Άρης περιστρέφεται σε 24 ώρες και 37 λεπτά. Περιστρέφεται σε κεκλιμένο άξονα, όπως ακριβώς και η Γη, και έτσι έχει τέσσερις διαφορετικές εποχές. Από όλους τους πλανήτες του Ηλιακού Συστήματος, οι εποχές του Άρη μοιάζουν περισσότερο με τη Γη, λόγω της παρόμοιας κλίσης του άξονά τους. Η διάρκεια των εποχών του Άρη είναι σχεδόν διπλάσια από εκείνη της Γης, καθώς η μεγαλύτερη απόσταση του Άρη από τον Ήλιο έχει ως αποτέλεσμα το αρειανό έτος να έχει διάρκεια σχεδόν δύο γήινα έτη.

Οι θερμοκρασίες στην επιφάνεια του Άρη κυμαίνονται από χαμηλές θερμοκρασίες περίπου -143 °C (στα χειμερινά πολικά καλύμματα) έως υψηλές θερμοκρασίες έως 35 °C (το καλοκαίρι στον ισημερινό). Το μεγάλο εύρος των θερμοκρασιών οφείλεται κυρίως στη λεπτή ατμόσφαιρα που δεν μπορεί να αποθηκεύσει πολλή ηλιακή θερμότητα. Ο πλανήτης απέχει επίσης 1,52 φορές περισσότερο από τον Ήλιο από ό,τι η Γη, με αποτέλεσμα να δέχεται μόλις το 43% της ποσότητας ηλιακής ακτινοβολίας.

Νερό

Μια έκθεση του 2015 αναφέρει ότι οι σκοτεινές ραβδώσεις του Άρη στην επιφάνεια επηρεάστηκαν από το νερό.

Το υγρό νερό δεν μπορεί να υπάρξει στην επιφάνεια του Άρη λόγω της χαμηλής ατμοσφαιρικής πίεσης (δεν υπάρχει αρκετός αέρας για να το συγκρατήσει), παρά μόνο στα χαμηλότερα υψόμετρα για σύντομες περιόδους. Τα δύο πολικά καλύμματα πάγου φαίνεται να αποτελούνται σε μεγάλο βαθμό από παγωμένο νερό. Η ποσότητα του πάγου στο νότιο πολικό κάλυμμα πάγου, αν λιώσει, θα ήταν αρκετή για να καλύψει ολόκληρη την επιφάνεια του πλανήτη σε βάθος 11 μέτρων. Ένας μανδύας μόνιμου παγετού εκτείνεται από τον πόλο σε γεωγραφικά πλάτη περίπου 60°.

Τα γεωλογικά στοιχεία που συγκεντρώθηκαν από μη επανδρωμένες αποστολές υποδηλώνουν ότι ο Άρης είχε κάποτε πολύ υγρό νερό στην επιφάνειά του. Το 2005, δεδομένα ραντάρ αποκάλυψαν την παρουσία μεγάλων ποσοτήτων πάγου νερού στους πόλους και στα μεσαία γεωγραφικά πλάτη. Το Mars rover Spirit πήρε δείγμα χημικών ενώσεων που περιείχαν μόρια νερού τον Μάρτιο του 2007. Η προσεδάφιση Phoenix βρήκε πάγο νερού σε ρηχά εδάφη του Άρη τον Ιούλιο του 2008. Οι γεωμορφές που παρατηρούνται στον Άρη υποδηλώνουν έντονα ότι στην επιφάνεια του πλανήτη υπήρχε κάποτε υγρό νερό. Τεράστιες εδαφικές εκτάσεις έχουν αποξεσθεί και διαβρωθεί.

Πολικά καλύμματα

Ο Άρης έχει δύο μόνιμους πολικούς πάγους. Κατά τη διάρκεια του χειμώνα ένας πόλος βρίσκεται σε συνεχές σκοτάδι, παγώνοντας την επιφάνεια και προκαλώντας την απόθεση του 25-30% της ατμόσφαιρας σε πλάκες πάγου CO ₂(ξηρός πάγος). Όταν οι πόλοι εκτίθενται και πάλι στο φως του ήλιου, το παγωμένο CO ₂υποσβήνει (μετατρέπεται σε ατμό), δημιουργώντας τεράστιους ανέμους που σαρώνουν τους πόλους με ταχύτητα 400 km/h. Κάθε εποχή αυτό μετακινεί μεγάλες ποσότητες σκόνης και υδρατμών, δημιουργώντας παγετό που μοιάζει με τη Γη και μεγάλα σύννεφα cirrus και καταιγίδες σκόνης. Σύννεφα από πάγο-νερό φωτογραφήθηκαν από το ρόβερ Opportunity το 2004.

Τα πολικά καλύμματα και στους δύο πόλους αποτελούνται κυρίως από πάγο νερού.

Ατμόσφαιρα

Ο Άρης έχει μια πολύ αραιή ατμόσφαιρα με ελάχιστο οξυγόνο (αποτελείται κυρίως από διοξείδιο του άνθρακα). Επειδή υπάρχει ατμόσφαιρα, όσο αραιή και αν είναι, ο ουρανός αλλάζει χρώμα όταν ο ήλιος ανατέλλει και δύει. Η σκόνη στην ατμόσφαιρα του Άρη κάνει τα ηλιοβασιλέματα του Άρη κάπως μπλε. Η ατμόσφαιρα του Άρη είναι πολύ αραιή για να προστατεύσει τον Άρη από τους μετεωρίτες, γι' αυτό και ο Άρης έχει τόσους πολλούς κρατήρες.

Κρατήρες μετεωριτών

Μετά το σχηματισμό των πλανητών, όλοι βίωσαν τον "Ύστερο Βαρύ Βομβαρδισμό". Περίπου το 60% της επιφάνειας του Άρη παρουσιάζει ένα αρχείο συγκρούσεων από εκείνη την εποχή. Μεγάλο μέρος της υπόλοιπης επιφάνειας βρίσκεται πιθανότατα πάνω από τις τεράστιες λεκάνες πρόσκρουσης που προκλήθηκαν από αυτά τα γεγονότα. Υπάρχουν ενδείξεις για μια τεράστια λεκάνη πρόσκρουσης στο βόρειο ημισφαίριο του Άρη, η οποία εκτείνεται σε 10.600 επί 8.500 χιλιόμετρα, ή περίπου τέσσερις φορές μεγαλύτερη από τη μεγαλύτερη λεκάνη πρόσκρουσης που έχει ανακαλυφθεί μέχρι σήμερα. Αυτή η θεωρία υποδηλώνει ότι ο Άρης χτυπήθηκε από ένα σώμα μεγέθους Πλούτωνα πριν από περίπου τέσσερα δισεκατομμύρια χρόνια. Το γεγονός αυτό θεωρείται ότι είναι η αιτία της διαφοράς μεταξύ των ημισφαιρίων του Άρη. Δημιούργησε την ομαλή λεκάνη Borealis που καλύπτει το 40% του πλανήτη.

Μερικοί μετεωρίτες χτύπησαν τον Άρη με τόση δύναμη που μερικά κομμάτια του Άρη πέταξαν στο διάστημα - ακόμη και στη Γη! Στη Γη βρίσκονται μερικές φορές πέτρες που έχουν χημικές ουσίες που είναι ακριβώς ίδιες με αυτές που υπάρχουν στα πετρώματα του Άρη. Αυτά τα πετρώματα μοιάζουν επίσης σαν να έπεσαν πολύ γρήγορα μέσα από την ατμόσφαιρα, οπότε είναι λογικό να πιστεύουμε ότι προήλθαν από τον Άρη.

Γεωγραφία

Στον Άρη βρίσκεται το υψηλότερο γνωστό βουνό του ηλιακού συστήματος, ο Όλυμπος Μονς. Το Olympus Mons έχει ύψος περίπου 27 χιλιόμετρα (17 μίλια). Αυτό είναι περισσότερο από τρεις φορές το ύψος του ψηλότερου βουνού της Γης, του Έβερεστ. Επίσης, φιλοξενεί το Valles Marineris, το τρίτο μεγαλύτερο σύστημα ρηγμάτων (φαράγγι) στο ηλιακό σύστημα, μήκους 4.000 χιλιομέτρων.

Μικροσκοπική φωτογραφία που ελήφθη από το Opportunity και δείχνει μια γκρίζα μάζα αιματίτη, που υποδηλώνει την παρουσία υγρού νερού στο παρελθόν

Παρατήρηση του Άρη

Τα αρχεία μας για την παρατήρηση και την καταγραφή του Άρη ξεκινούν από τους αρχαίους Αιγύπτιους αστρονόμους της 2ης χιλιετίας π.Χ.

Λεπτομερείς παρατηρήσεις για τη θέση του Άρη έγιναν από Βαβυλώνιους αστρονόμους, οι οποίοι ανέπτυξαν μεθόδους που χρησιμοποιούσαν μαθηματικά για να προβλέψουν τη μελλοντική θέση του πλανήτη. Οι αρχαίοι Έλληνες φιλόσοφοι και αστρονόμοι ανέπτυξαν ένα μοντέλο του ηλιακού συστήματος με τη Γη στο κέντρο ("γεωκεντρικό"), αντί για τον ήλιο. Χρησιμοποίησαν αυτό το μοντέλο για να εξηγήσουν τις κινήσεις των πλανητών. Οι Ινδοί και οι Ισλαμιστές αστρονόμοι υπολόγισαν το μέγεθος του Άρη και την απόστασή του από τη Γη. Παρόμοιο έργο έκαναν και οι Κινέζοι αστρονόμοι.

Τον 16ο αιώνα, ο Νικόλαος Κοπέρνικος πρότεινε ένα μοντέλο για το Ηλιακό Σύστημα στο οποίο οι πλανήτες ακολουθούν κυκλικές τροχιές γύρω από τον Ήλιο. Αυτό το "ηλιοκεντρικό" μοντέλο αποτέλεσε την απαρχή της σύγχρονης αστρονομίας. Αναθεωρήθηκε από τον Γιοχάνες Κέπλερ, ο οποίος έδωσε μια ελλειπτική τροχιά για τον Άρη που ταίριαζε καλύτερα με τα δεδομένα των παρατηρήσεών μας.

Οι πρώτες παρατηρήσεις του Άρη με τηλεσκόπιο έγιναν από τον Γαλιλαίο Γαλιλέι το 1610. Μέσα σε έναν αιώνα, οι αστρονόμοι ανακάλυψαν ευδιάκριτα χαρακτηριστικά albedo (αλλαγές στη φωτεινότητα) στον πλανήτη, όπως το σκοτεινό σημείο και τα πολικά καλύμματα πάγου. Κατάφεραν να βρουν την ημέρα (περίοδο περιστροφής) και την αξονική κλίση του πλανήτη.

Τα καλύτερα τηλεσκόπια που αναπτύχθηκαν στις αρχές του 19ου αιώνα επέτρεψαν τη λεπτομερή χαρτογράφηση των μόνιμων χαρακτηριστικών του αρειανού albedo. Ο πρώτος ακατέργαστος χάρτης του Άρη δημοσιεύθηκε το 1840, ενώ από το 1877 και μετά ακολούθησαν καλύτεροι χάρτες. Οι αστρονόμοι πίστεψαν λανθασμένα ότι είχαν εντοπίσει το φασματοσκοπικό σημάδι του νερού στην ατμόσφαιρα του Άρη και η ιδέα της ζωής στον Άρη έγινε δημοφιλής στο κοινό.

Κίτρινα σύννεφα στον Άρη έχουν παρατηρηθεί από τη δεκαετία του 1870, τα οποία ήταν άμμος ή σκόνη που φυσούσε ο άνεμος. Κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1920 μετρήθηκε το εύρος της θερμοκρασίας της επιφάνειας του Άρη- κυμαινόταν από -85 έως 7^o C. Η ατμόσφαιρα του πλανήτη βρέθηκε να είναι άνυδρη με μόνο ίχνη οξυγόνου και νερού. Το 1947, ο Gerard Kuiper έδειξε ότι η αραιή ατμόσφαιρα του Άρη περιείχε εκτεταμένη ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα- περίπου τη διπλάσια ποσότητα από αυτή που βρέθηκε στη γήινη ατμόσφαιρα. Η πρώτη τυποποιημένη ονομασία των χαρακτηριστικών της επιφάνειας του Άρη καθορίστηκε το 1960 από τη Διεθνή Αστρονομική Ένωση.

Από τη δεκαετία του 1960, πολλά ρομποτικά διαστημόπλοια και οχήματα έχουν σταλεί για να εξερευνήσουν τον Άρη από την τροχιά και την επιφάνειά του. Ο πλανήτης παραμένει υπό παρατήρηση από επίγεια και διαστημικά όργανα σε ένα ευρύ φάσμα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος (ορατό φως, υπέρυθρο και άλλα). Η ανακάλυψη μετεωριτών στη Γη που προήλθαν από τον Άρη επέτρεψε την εργαστηριακή εξέταση των χημικών συνθηκών στον πλανήτη.

Αρειανά "κανάλια

Κατά τη διάρκεια της αντίθεσης του 1877, ο Ιταλός αστρονόμος Giovanni Schiaparelli χρησιμοποίησε ένα τηλεσκόπιο 22 εκατοστών για να βοηθήσει στην παραγωγή του πρώτου λεπτομερούς χάρτη του Άρη. Αυτό που τράβηξε την προσοχή των ανθρώπων ήταν ότι οι χάρτες είχαν χαρακτηριστικά που ονόμασε canali. Αργότερα αποδείχθηκε ότι αυτά ήταν μια οπτική ψευδαίσθηση (όχι αληθινά). Αυτά τα canali ήταν δήθεν μεγάλες ευθείες γραμμές στην επιφάνεια του Άρη στις οποίες έδωσε ονόματα διάσημων ποταμών στη Γη. Ο όρος canali μεταφράστηκε λανθασμένα στα αγγλικά ως κανάλια και θεωρήθηκε ότι δημιουργήθηκε από ευφυή όντα.

Και άλλοι αστρονόμοι πίστευαν ότι μπορούσαν να δουν τα κανάλια, ιδίως ο Αμερικανός αστρονόμος Percival Lowell, ο οποίος σχεδίασε χάρτες ενός τεχνητού δικτύου καναλιών στον Άρη.

Αν και τα αποτελέσματα αυτά έγιναν ευρέως αποδεκτά, αμφισβητήθηκαν. Ο Έλληνας αστρονόμος Ευγένιος Μ. Αντωνιάδης και ο Άγγλος φυσιοδίφης Άλφρεντ Ράσελ Γουάλας ήταν αντίθετοι με την ιδέα- ο Γουάλας ήταν εξαιρετικά ειλικρινής. Καθώς χρησιμοποιούνταν μεγαλύτερα και καλύτερα τηλεσκόπια, παρατηρήθηκαν λιγότερα μακριά, ευθεία κανάλια. Κατά τη διάρκεια μιας παρατήρησης το 1909 από τον Flammarion με ένα τηλεσκόπιο 84 cm (33 in), παρατηρήθηκαν ακανόνιστα μοτίβα, αλλά δεν παρατηρήθηκαν κανάλια.

Ένα έγχρωμο σχέδιο του Άρη που φιλοτεχνήθηκε το 1877 από τον Γάλλο αστρονόμο Trouvelot

Η ζωή στον Άρη

Επειδή ο Άρης είναι ένας από τους κοντινότερους πλανήτες στη Γη στο ηλιακό σύστημα, πολλοί αναρωτιούνται αν υπάρχει ζωή στον Άρη. Σήμερα γνωρίζουμε ότι το είδος της ζωής, αν υπάρχει, θα ήταν κάποιος απλός οργανισμός τύπου βακτηρίου.

Μετεωρίτες

Η NASA διατηρεί έναν κατάλογο 34 μετεωριτών του Άρη, δηλαδή μετεωριτών που προέρχονται αρχικά από τον Άρη. Τα στοιχεία αυτά είναι ιδιαίτερα πολύτιμα, καθώς είναι τα μόνα διαθέσιμα φυσικά δείγματα του Άρη.

Μελέτες στο Διαστημικό Κέντρο Johnson της NASA δείχνουν ότι τουλάχιστον τρεις από τους μετεωρίτες περιέχουν πιθανές ενδείξεις παρελθούσας ζωής στον Άρη, με τη μορφή μικροσκοπικών δομών που μοιάζουν με απολιθωμένα βακτήρια (τα λεγόμενα βιομορφές). Παρόλο που τα επιστημονικά στοιχεία που έχουν συλλεχθεί είναι αξιόπιστα και οι βράχοι περιγράφονται σωστά, δεν είναι σαφές τι έκανε τους βράχους να μοιάζουν όπως φαίνονται. Μέχρι σήμερα, οι επιστήμονες προσπαθούν ακόμη να συμφωνήσουν αν πρόκειται πραγματικά για στοιχεία απλής ζωής στον Άρη.

Τις τελευταίες δεκαετίες, οι επιστήμονες έχουν συμφωνήσει ότι όταν χρησιμοποιούνται μετεωρίτες από άλλους πλανήτες που βρέθηκαν στη Γη (ή πετρώματα που μεταφέρθηκαν στη Γη), απαιτούνται διάφορα πράγματα για να είναι κανείς σίγουρος για τη ζωή. Αυτά τα πράγματα περιλαμβάνουν:

1. Μήπως ο βράχος προέρχεται από τον κατάλληλο χρόνο και τόπο στον πλανήτη για την ύπαρξη ζωής;
2. Περιέχει το δείγμα ενδείξεις βακτηριακών κυττάρων (παρουσιάζει απολιθώματα κάποιου είδους, έστω και πολύ μικρά);
3. Υπάρχουν ενδείξεις βιομινερών; (ορυκτά που συνήθως προκαλούνται από έμβια όντα)
4. Υπάρχουν ενδείξεις για ισότοπα τυπικά της ζωής;
5. Είναι τα χαρακτηριστικά αυτά μέρος του μετεωρίτη και όχι μόλυνση από τη Γη;

Για να συμφωνήσουν οι άνθρωποι σχετικά με την προηγούμενη ζωή σε ένα γεωλογικό δείγμα, πρέπει να πληρούνται τα περισσότερα ή όλα αυτά τα στοιχεία. Αυτό δεν έχει συμβεί ακόμη, αλλά οι έρευνες βρίσκονται ακόμη σε εξέλιξη. Οι επανεξετάσεις των βιομορφών που βρέθηκαν στους τρεις αρειανούς μετεωρίτες βρίσκονται σε εξέλιξη.

Η σημασία του νερού

Το υγρό νερό είναι απαραίτητο για τη ζωή και τον μεταβολισμό, οπότε αν υπήρχε νερό στον Άρη, οι πιθανότητες να αναπτυχθεί ζωή βελτιώνονται. Οι τροχιοδρόμοι Viking βρήκαν ενδείξεις πιθανών κοιλάδων ποταμών σε πολλές περιοχές, διάβρωση και, στο νότιο ημισφαίριο, διακλαδισμένα ρέματα. Έκτοτε, τα ρόβερ και τα τροχιοφόρα έχουν επίσης εξετάσει προσεκτικά και τελικά απέδειξαν ότι το νερό υπήρχε κάποτε στην επιφάνεια και εξακολουθεί να βρίσκεται ως πάγος στα πολικά καλύμματα πάγου και στο υπέδαφος.

Σήμερα

Μέχρι στιγμής, οι επιστήμονες δεν έχουν βρει ζωή στον Άρη, ούτε ζωντανή ούτε εξαφανισμένη. Αρκετοί διαστημικοί ανιχνευτές έχουν πάει στον Άρη για να τον μελετήσουν. Ορισμένα έχουν τεθεί σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη και ορισμένα έχουν προσγειωθεί σε αυτόν. Υπάρχουν φωτογραφίες της επιφάνειας του Άρη που έχουν σταλεί πίσω στη Γη από τα σκάφη. Ορισμένοι άνθρωποι ενδιαφέρονται να στείλουν αστροναύτες να επισκεφθούν τον Άρη. Θα μπορούσαν να κάνουν μια καλύτερη έρευνα, αλλά το να στείλουν αστροναύτες εκεί θα ήταν δύσκολο και δαπανηρό. Οι αστροναύτες θα βρίσκονταν στο διάστημα για πολλά χρόνια και θα μπορούσε να είναι πολύ επικίνδυνο λόγω της ακτινοβολίας από τον ήλιο. Μέχρι στιγμής έχουμε στείλει μόνο μη επανδρωμένους ανιχνευτές.

Το πιο πρόσφατο σκάφος στον πλανήτη είναι το Mars Science Laboratory. Προσγειώθηκε στον Aeolis Palus στον κρατήρα Gale στον Άρη στις 6 Αυγούστου 2012. Έφερε μαζί του έναν κινητό εξερευνητή που ονομάζεται "Curiosity". Πρόκειται για τον πιο προηγμένο διαστημικό ανιχνευτή που υπήρξε ποτέ. Το Curiosity ξέθαψε αρειανό έδαφος και το μελέτησε στο εργαστήριό του. Έχει βρει μόρια θείου, χλωρίου και νερού.

Λαϊκός πολιτισμός

Μερικές διάσημες ιστορίες γράφτηκαν σχετικά με αυτή την ιδέα. Οι συγγραφείς χρησιμοποίησαν το όνομα "Αρειανοί" για τα νοήμονα όντα από τον Άρη. Το 1898, ο H. G. Wells έγραψε τον Πόλεμο των Κόσμων, ένα διάσημο μυθιστόρημα για τους Αρειανούς που επιτίθενται στη Γη. Το 1938, ο Orson Welles μετέδωσε μια ραδιοφωνική εκδοχή αυτής της ιστορίας στις Ηνωμένες Πολιτείες και πολλοί άνθρωποι πίστεψαν ότι συνέβαινε πραγματικά και φοβήθηκαν πολύ. Από το 1912, ο Έντγκαρ Ράις Μπάροουζ έγραψε αρκετά μυθιστορήματα για περιπέτειες στον Άρη.