Ο Άρης και η Γη έχουν αρκετά κοινά πράγματα. Και οι δύο είναι χερσαίοι πλανήτες, και οι δύο βρίσκονται εντός της κατοικήσιμης ζώνης του Ήλιου, και οι δύο έχουν πολικά καλύμματα πάγου, παρόμοια κεκλιμένους άξονες και παρόμοιες διακυμάνσεις της θερμοκρασίας. Και σύμφωνα με ορισμένα από τα πιο πρόσφατα επιστημονικά δεδομένα που ελήφθησαν από rover και ατμοσφαιρικούς ανιχνευτές, είναι πλέον γνωστό ότι ο Άρης κάποτε είχε πυκνή ατμόσφαιρα και καλύφθηκε με ζεστό, ρέον νερό.
Αλλά όταν πρόκειται για πράγματα όπως η διάρκεια ενός έτους και η διάρκεια των εποχών, ο Άρης και η Γη είναι αρκετά διαφορετικές. Σε σύγκριση με τη Γη, ένας χρόνος στον Άρη διαρκεί σχεδόν δύο φορές περισσότερο - 686,98 ημέρες στη Γη. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ο Άρης βρίσκεται πολύ πιο μακριά από τον Ήλιο και η τροχιακή του περίοδο (ο χρόνος που χρειάζεται για την τροχιά του Ήλιου) είναι σημαντικά μεγαλύτερος από αυτόν της Γης.
Περίοδος τροχιάς:
Η μέση απόσταση του Άρη (ημι-μείζων άξονας) από τον Ήλιο είναι 227.939.200 χλμ. (141.634.852,46 μίλια), η οποία είναι περίπου μισή φορές η απόσταση μεταξύ της Γης και του Ήλιου (1,52 AU). Σε σύγκριση με τη Γη, η τροχιά της είναι επίσης αρκετά εκκεντρική (0,0934 έναντι 0,0167), που κυμαίνεται από 206,7 εκατομμύρια χλμ. (128,437,425,435 μίλια; 1,3814 AU) στο περιήλιο έως 249,2 εκατομμύρια χλμ. (154,845,701 mi; 1,666 AU) στο aphelion. Σε αυτήν την απόσταση, και με τροχιακή ταχύτητα 24.077 km / s, ο Άρης διαρκεί 686.971 ημέρες της Γης, που ισοδυναμούν με 1,88 χρόνια στη Γη, για να ολοκληρώσει μια τροχιά γύρω από τον Ήλιο.
Αυτή η εκκεντρότητα είναι μία από τις πιο έντονες στο Ηλιακό Σύστημα, με μόνο τον Ερμή να έχει μεγαλύτερο (0,205). Ωστόσο, αυτό δεν συνέβαινε πάντα. Πριν από 1,35 εκατομμύρια χρόνια πριν, ο Άρης είχε εκκεντρότητα μόλις 0,002, κάνοντας την τροχιά του σχεδόν κυκλική. Έφτασε σε ελάχιστο εκκεντρικότητα 0,079 περίπου 19.000 χρόνια πριν, και θα κορυφωθεί περίπου στα 0,105 σε περίπου 24.000 χρόνια από τώρα.
Αλλά τα τελευταία 35.000 χρόνια, η τροχιά του Άρη γίνεται ελαφρώς πιο εκκεντρική λόγω των βαρυτικών επιπτώσεων των άλλων πλανητών. Η πιο κοντινή απόσταση μεταξύ της Γης και του Άρη θα συνεχίσει να μειώνεται ελαφρώς για τα επόμενα 25.000 χρόνια. Και σε περίπου 1.000.000 χρόνια από τώρα, η εκκεντρότητά της θα είναι και πάλι κοντά στο τώρα - με εκτιμώμενη εκκεντρότητα 0,01.
Earth Days εναντίον Martian "Sols":
Ενώ ένα έτος στον Άρη είναι σημαντικά μεγαλύτερο από ένα έτος στη Γη, η διαφορά μεταξύ μιας ημέρας στη Γη και μιας ημέρας του Άρη (γνωστή και ως "Sol") δεν είναι σημαντική. Για αρχάριους, ο Άρης διαρκεί 24 ώρες 37 λεπτά και 22 δευτερόλεπτα για να ολοκληρώσει μία μόνο περιστροφή στον άξονά του (γνωστός και ως μια πλευρική ημέρα), όπου η Γη διαρκεί λίγο λιγότερο (23 ώρες, 56 λεπτά και 4,1 δευτερόλεπτα).
Από την άλλη πλευρά, χρειάζονται 24 ώρες, 39 λεπτά και 35 δευτερόλεπτα για να εμφανιστεί ο Ήλιος στο ίδιο σημείο στον ουρανό πάνω από τον Άρη (γνωστή και ως μια ηλιακή ημέρα), σε σύγκριση με την 24ωρη ηλιακή ημέρα που βιώνουμε εδώ στη Γη . Αυτό σημαίνει ότι, με βάση τη διάρκεια μιας ημέρας του Άρη, ένα έτος του Άρη αντιστοιχεί σε 668.5991 Sol.
Εποχιακές παραλλαγές:
Ο Άρης έχει επίσης έναν εποχιακό κύκλο που είναι παρόμοιος με αυτόν του Γη. Αυτό οφείλεται εν μέρει στο γεγονός ότι ο Άρης έχει επίσης κεκλιμένο άξονα, ο οποίος έχει κλίση 25,19 ° στο τροχιακό του επίπεδο (σε σύγκριση με την αξονική κλίση της Γης περίπου 23,44 °). Αυτό οφείλεται επίσης στην τροχιακή εκκεντρότητα του Άρη, πράγμα που σημαίνει ότι θα λαμβάνει περιοδικά λιγότερα στον τρόπο της ακτινοβολίας του Ήλιου κατά τη διάρκεια μιας περιόδου του χρόνου από μια άλλη. Αυτή η αλλαγή στην απόσταση προκαλεί σημαντικές διακυμάνσεις στη θερμοκρασία.
Ενώ η μέση θερμοκρασία του πλανήτη είναι -46 ° C (51 ° F), αυτό κυμαίνεται από χαμηλό -143 ° C (-225,4 ° F) κατά τη διάρκεια του χειμώνα στους πόλους έως ένα υψηλό 35 ° C (95 ° F) το καλοκαίρι και το μεσημέρι στον ισημερινό. Αυτό επιτυγχάνει μια διακύμανση στη μέση θερμοκρασία επιφάνειας που είναι αρκετά παρόμοια με τη Γη - διαφορά 178 ° C (320,4 ° F) έναντι 145,9 ° C (262,5 ° F). Αυτό το υψηλό σε θερμοκρασίες είναι επίσης αυτό που επιτρέπει τη ροή υγρού νερού (αν και κατά διαστήματα) στην επιφάνεια του Άρη.
Επιπλέον, η εκκεντρότητα του Άρη σημαίνει ότι ταξιδεύει πιο αργά στην τροχιά του όταν βρίσκεται πιο μακριά από τον Ήλιο και πιο γρήγορα όταν είναι πιο κοντά (όπως αναφέρεται στους Τρεις Νόμους της Πλανητικής Κίνησης του Κέπλερ). Το aphelion του Άρη συμπίπτει με την Άνοιξη στο βόρειο ημισφαίριο του, το οποίο το καθιστά τη μεγαλύτερη σεζόν στον πλανήτη - διαρκεί περίπου 7 μήνες στη Γη. Το καλοκαίρι είναι το δεύτερο μεγαλύτερο, διαρκεί έξι μήνες, ενώ το φθινόπωρο και το χειμώνα διαρκούν 5,3 και λίγο περισσότερο από 4 μήνες, αντίστοιχα.
Στο νότο, η διάρκεια των εποχών είναι λίγο διαφορετική. Ο Άρης βρίσκεται κοντά στο περιήλιο όταν είναι καλοκαίρι στο νότιο ημισφαίριο και χειμώνας στο βορρά, και κοντά στο Αφελίο όταν είναι χειμώνας στο νότιο ημισφαίριο και καλοκαίρι στο βορρά. Ως αποτέλεσμα, οι εποχές στο νότιο ημισφαίριο είναι πιο ακραίες και οι εποχές στο βόρειο είναι πιο ήπιες. Οι θερινές θερμοκρασίες στο νότο μπορεί να είναι έως και 30 K (30 ° C; 54 ° F) θερμότερες από τις αντίστοιχες θερμοκρασίες του καλοκαιριού στο βορρά.
Πρότυπα καιρού:
Αυτές οι εποχιακές παραλλαγές επιτρέπουν στον Άρη να βιώσει κάποια άκρα στον καιρό. Ειδικότερα, ο Άρης έχει τις μεγαλύτερες καταιγίδες σκόνης στο Ηλιακό Σύστημα. Αυτά μπορεί να ποικίλλουν από μια καταιγίδα σε μια μικρή περιοχή έως γιγάντιες καταιγίδες (χιλιάδες χιλιόμετρα σε διάμετρο) που καλύπτουν ολόκληρο τον πλανήτη και αποκρύπτουν την επιφάνεια από την άποψη. Τείνουν να συμβαίνουν όταν ο Άρης είναι πιο κοντά στον Ήλιο και έχει αποδειχθεί ότι αυξάνει την παγκόσμια θερμοκρασία.
Η πρώτη αποστολή να το παρατηρήσω ήταν το Ναυτικός 9 Ο τροχιάς, που ήταν το πρώτο διαστημικό σκάφος που περιήλθε στον Άρη το 1971, έστειλε εικόνες στη Γη ενός κόσμου που καταναλώνεται σε ομίχλη. Ολόκληρος ο πλανήτης καλύφθηκε από μια καταιγίδα σκόνης τόσο μαζική που μόνο ο Όλυμπος Μονς, το γιγαντιαίο ηφαίστειο του Άρη που έχει ύψος 24 χιλιόμετρα, μπορούσε να δει πάνω από τα σύννεφα. Αυτή η καταιγίδα διήρκεσε έναν ολόκληρο μήνα και καθυστέρησε Ναυτικός 9Οι προσπάθειες φωτογραφίας του πλανήτη λεπτομερώς.
Και μετά, στις 9 Ιουνίου 2001, το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Hubble εντόπισε μια καταιγίδα σκόνης στην λεκάνη της Ελλάδας στον Άρη. Μέχρι τον Ιούλιο, η καταιγίδα είχε πέσει κάτω, αλλά στη συνέχεια μεγάλωσε ξανά και έγινε η μεγαλύτερη καταιγίδα σε 25 χρόνια. Τόσο μεγάλη ήταν η καταιγίδα που οι ερασιτέχνες αστρονόμοι χρησιμοποιούσαν μικρά τηλεσκόπια κατάφεραν να τη δουν από τη Γη. Και το σύννεφο αύξησε τη θερμοκρασία της ψυχρής αττικής ατμόσφαιρας κατά 30 ° Κελσίου.
Αυτές οι καταιγίδες τείνουν να συμβαίνουν όταν ο Άρης είναι πιο κοντά στον Ήλιο, και είναι το αποτέλεσμα των θερμοκρασιών που αυξάνονται και προκαλούν αλλαγές στον αέρα και το έδαφος. Καθώς το έδαφος στεγνώνει, γίνεται πιο εύκολο να απορροφηθεί από ρεύματα αέρα, τα οποία προκαλούνται από αλλαγές πίεσης λόγω αυξημένης θερμότητας. Οι καταιγίδες σκόνης προκαλούν αύξηση των θερμοκρασιών ακόμη περισσότερο, οδηγώντας στον Άρη να βιώσει το δικό του φαινόμενο θερμοκηπίου.
Λαμβάνοντας υπόψη τις διαφορές στις εποχές και τη διάρκεια της ημέρας, μένει κανείς να αναρωτιέται αν θα μπορούσε να αναπτυχθεί ένα τυπικό ημερολόγιο Αριανού. Στην πραγματικότητα, θα μπορούσε, αλλά θα ήταν λίγο πρόκληση. Πρώτον, ένα ημερολόγιο του Άρη θα πρέπει να λαμβάνει υπόψη τους περίεργους αστρονομικούς κύκλους του Άρη και οι δικοί μας μη αστρονομικοί κύκλοι, όπως οι 7ήμερες εβδομάδες συνεργάζονται μαζί τους.
Ένα άλλο ζήτημα στο σχεδιασμό ενός ημερολογίου είναι ο υπολογισμός του κλασματικού αριθμού ημερών σε ένα χρόνο. Το έτος της Γης έχει διάρκεια 365.24219 ημέρες και επομένως τα ημερολογιακά έτη περιέχουν αντίστοιχα 365 ή 366 ημέρες. Ένας τέτοιος τύπος θα πρέπει να αναπτυχθεί για να αντιστοιχεί στο 668.5921-sol έτος του Άρη. Όλα αυτά σίγουρα θα γίνουν ένα ζήτημα καθώς τα ανθρώπινα όντα δεσμεύονται όλο και περισσότερο να εξερευνήσουν (και ίσως να αποικίσουν) τον Κόκκινο Πλανήτη.
Έχουμε γράψει πολλά ενδιαφέροντα άρθρα για τον Άρη εδώ στο Space Magazine. Εδώ είναι πόσο μακρύ είναι ένα έτος στους άλλους πλανήτες; Έτος στον Δία;, Πόσο καιρό είναι ένα έτος στον Κρόνο;, Πόσο καιρό είναι ένα έτος στον Ουρανό;, Πόσο καιρό είναι ένα έτος στον Ποσειδώνα ;, Πόσο καιρό είναι ένα έτος στον Πλούτωνα;
Για περισσότερες πληροφορίες, ανατρέξτε στη σελίδα εξερεύνησης του ηλιακού συστήματος της NASA στον Άρη.
Το Astronomy Cast έχει επίσης πολλά ενδιαφέροντα επεισόδια στο θέμα. Όπως το επεισόδιο 52: Άρης και το επεισόδιο 91: Η αναζήτηση του νερού στον Άρη.
