Planeta Mars má několik společných věcí. Obě planety mají zhruba stejnou velikost povrchu země, udržované polární čepice a obě mají podobný sklon ve svých osách otáčení, což každému z nich poskytuje silnou sezónní variabilitu. Obě planety navíc představují silné důkazy o tom, že v minulosti prošly změnou klimatu. V případě Marsu tento důkaz ukazuje, že kdysi měl na svém povrchu životaschopnou atmosféru a kapalnou vodu.
Současně jsou naše dvě planety opravdu zcela odlišné a v řadě velmi důležitých způsobů . Jedním z nich je skutečnost, že gravitace na Marsu je jen zlomkem toho, co je zde na Zemi. Pochopení vlivu, který to pravděpodobně bude mít na lidské bytosti, je nesmírně důležité, když přijde čas vyslat mise s posádkou na Mars, nemluvě o potenciálních kolonistech.
Mars ve srovnání se Zemí:
Rozdíly mezi Marsem a Zemí jsou zásadní pro existenci života, jak jej známe. Například atmosférický tlak na Marsu je nepatrným zlomkem toho, co je zde na Zemi – v průměru 7,5 milibarů na Marsu na něco málo přes 1 000 zde na Zemi. Průměrná povrchová teplota je také nižší na Marsu a dosahuje chladných -63 ° C ve srovnání s mírnými 14 ° C Země.
A zatímco délka marťanského dne je zhruba stejná jako je tomu na Zemi (24 hodin 37 minut) ), délka marťanského roku je podstatně delší (687 dní). Kromě toho je gravitace na povrchu Marsu mnohem nižší než na Zemi – přesněji o 62%. Při pouhých 0,376 standardu Země (neboli 0,376 g) by člověk, který váží na Zemi 100 kg, vážil na Marsu pouze 38 kg.
Tento rozdíl v povrchové gravitaci je způsoben řadou faktorů – hmotou , hustota a poloměr jsou nejdůležitější. Přestože má Mars téměř stejný povrch země jako Země, má pouze poloviční průměr a menší hustotu než Země – má zhruba 15% objemu Země a 11% její hmotnosti.
Výpočet marťanské gravitace:
Vědci vypočítali gravitaci Marsu na základě Newtonovy teorie univerzální gravitace, která uvádí, že gravitační síla vyvíjená objektem je úměrná jeho hmotnosti. Při aplikaci na sférické těleso, jako je planeta s danou hmotností, bude povrchová gravitace přibližně nepřímo úměrná druhé mocnině jeho poloměru. Při aplikaci na sférické těleso s danou průměrnou hustotou bude přibližně úměrné jeho poloměru.
Tyto proporcionality lze vyjádřit vzorcem g = m / r2, kde g je povrchová gravitace Marsu (vyjádřeno jako násobek Země, což je 9,8 m / s²), m je její hmotnost – vyjádřená jako násobek hmotnosti Země (5 976 · 1024 kg) – a r její poloměr, vyjádřený jako násobek Země ( průměr) poloměr (6 371 km).
Například Mars má hmotnost 6,4171 x 1023 kg, což je 0,107násobek hmotnosti Země. Má také průměrný poloměr 3 389,5 km, což odpovídá 0,532 poloměrům Země. Povrchovou gravitaci Marsu lze tedy matematicky vyjádřit jako: 0,107 / 0,532², z čehož dostaneme hodnotu 0,376. Na základě vlastní povrchové gravitace Země to zrychluje na 3,711 metrů za sekundu na druhou.
Důsledky:
V současné době není známo, jaké účinky má dlouhodobá expozice toto množství gravitace bude mít na lidské tělo. Probíhající výzkum účinků mikrogravitace na astronauty však ukázal, že má nepříznivý vliv na zdraví – což zahrnuje úbytek svalové hmoty, hustotu kostí, funkci orgánů a dokonce i zrak.
Pochopení gravitace Marsu a jeho vlivu na pozemské bytosti je důležitým prvním krokem, pokud tam chceme jednou poslat astronauty, průzkumníky a dokonce i osadníky. V zásadě budou účinky dlouhodobého vystavení gravitaci, která je něco málo přes jednu třetinu normálu Země, klíčovým aspektem jakýchkoli plánů nadcházejících misí s posádkou nebo kolonizačních snah.
Například projekty z davu, jako je Mars One, zohledňují u jejich účastníků pravděpodobnost zhoršení svalové tkáně a osteoporózy. S odvoláním na nedávnou studii astronautů Mezinárodní vesmírné stanice (ISS) uznávají, že doba mise v rozmezí 4–6 měsíců ukazuje maximální ztrátu 30% svalového výkonu a maximální ztrátu 15% svalové hmoty.
Jejich navrhovaná mise vyžaduje mnoho měsíců ve vesmíru, aby se dostali na Mars, a aby ti, kdo dobrovolně strávili zbytek života, žili na povrchu Marsu. Přirozeně také tvrdí, že jejich astronauti budou „dobře připraveni s vědecky platným programem protiopatření, který jim udrží zdraví nejen pro misi na Mars, ale také při přizpůsobení gravitačnímu životu na povrchu Marsu.“ Co tato opatření ještě čeká.
Dozvědět se více o marťanské gravitaci a o tom, jak se pod ní pozemské organismy pohybují, by mohlo být požehnáním pro průzkum vesmíru a mise na jiné planety. A jelikož mnoho robotických misí přistávacích a oběžných drah na Marsu produkuje více informací, stejně jako plánované mise s posádkou, můžeme očekávat, že získáme jasnější představu o tom, jak vypadá marťanská gravitace zblízka.
Jak jsme přiblížit se k navrhované misi NASA s posádkou na Mars, která se má v současné době uskutečnit v roce 2030, můžeme určitě očekávat, že bude provedeno více pokusů o výzkum.
Napsali jsme o vesmíru na Marsu mnoho zajímavých článků Dnes. Tady je Jak silná je gravitace na jiných planetách ?, Marťanská gravitace, která má být testována na myších, Marsu ve srovnání se Zemí, asteroidy se mohou otřesit a míchat gravitací Marsu, Jak kolonizujeme Mars? Jak můžeme žít na Marsu? a Jak terraformujeme Mars?
Informace o Marťanské gravitaci biosatelit. A dětem by se to mohlo líbit; projekt, který mohou postavit, aby prokázali gravitaci Marsu.
Astronomy Cast má na toto téma také několik úžasných epizod. Tady je epizoda 52: Mars a epizoda 95: Lidé na Mars, část 2 – Kolonisté.