Planeten Mars har få ting til fælles. Begge planeter har nogenlunde samme mængde landoverfladeareal, vedvarende polære hætter, og begge har en lignende hældning i deres rotationsakser, hvilket giver hver af dem stærk sæsonvariation. Derudover præsenterer begge planeter stærke beviser for, at de tidligere har gennemgået klimaændringer. I Mars tilfælde peger dette bevis mod, at det engang har en levedygtig atmosfære og flydende vand på overfladen.
Samtidig er vores to planeter virkelig helt forskellige og på en række meget vigtige måder . En af disse er det faktum, at tyngdekraften på Mars kun er en brøkdel af, hvad den er her på Jorden. At forstå effekten, som dette sandsynligvis vil have på mennesker, er af ekstrem vigtighed, når det er tid til at sende bemandede missioner til Mars, for ikke at nævne potentielle kolonister.
Mars sammenlignet med jorden:
Forskellene mellem Mars og Jorden er alle afgørende for eksistensen af liv, som vi kender det. For eksempel er atmosfærisk tryk på Mars en lille brøkdel af, hvad det er her på jorden – i gennemsnit 7,5 millibar på Mars til lidt over 1000 her på jorden. Den gennemsnitlige overfladetemperatur er også lavere på Mars og ligger ved en kølig -63 ° C sammenlignet med jordens bløde 14 ° C.
Og mens længden af en marsdag er omtrent den samme som den er her på Jorden (24 timer og 37 minutter ), længden af et marsår er betydeligt længere (687 dage). Derudover er tyngdekraften på Mars overflade meget lavere end den er her på Jorden – 62% lavere for at være præcis. På kun 0,376 af Jordens standard (eller 0,376 g) ville en person, der vejer 100 kg på jorden, kun veje 38 kg på Mars.
Denne forskel i overfladens tyngdekraft skyldes en række faktorer – masse , densitet og radius er den vigtigste. Selvom Mars har næsten det samme landoverfladeareal som Jorden, har den kun halvdelen af diameteren og mindre tæthed end Jorden – der har ca. 15% af Jordens volumen og 11% af dens masse.
Beregning af Mars tyngdekraft:
Forskere har beregnet Mars tyngdekraft baseret på Newtons teori om universel tyngdekraft, som siger, at tyngdekraften, som en genstand udøver, er proportional med dens masse. Når den påføres en sfærisk krop som en planet med en given masse, vil overfladens tyngdekraft være omtrent omvendt proportional med kvadratet af dens radius. Når det påføres et sfærisk legeme med en given gennemsnitlig tæthed, vil det være omtrent proportionalt med dets radius.
Disse proportionaliteter kan udtrykkes med formlen g = m / r2, hvor g er overfladens tyngdekraft på Mars (udtrykt som et multiplum af jordens, hvilket er 9,8 m / s²), m er dens masse – udtrykt som et multiplum af jordens masse (5.976 · 1024 kg) – og r dens radius, udtrykt som et multiplum af jordens ( middel) radius (6.371 km).
For eksempel har Mars en masse på 6,4171 x 1023 kg, hvilket er 0,107 gange jordens masse. Det har også en gennemsnitlig radius på 3.389,5 km, som fungerer til 0,532 jordradier. Overfladens tyngdekraft på Mars kan derfor udtrykkes matematisk som: 0.107 / 0.532², hvorfra vi får værdien 0,376. Baseret på jordens egen overfladetyngdekraft fungerer dette med en acceleration på 3,711 meter pr. Sekund i kvadrat.
Implikationer:
På nuværende tidspunkt er det ukendt, hvad der påvirker langtidseksponering for denne tyngdekraft vil have på menneskekroppen. Imidlertid har igangværende forskning i virkningerne af mikrogravitation på astronauter vist, at det har en skadelig virkning på helbredet – hvilket inkluderer tab af muskelmasse, knogletæthed, organfunktion og endda syn.
At forstå Mars tyngdekraft og dens indflydelse på jordiske væsener er et vigtigt første skridt, hvis vi en dag vil sende astronauter, opdagelsesrejsende og endda bosættere derhen. Dybest set vil virkningerne af langvarig eksponering for tyngdekraft, der er lidt over en tredjedel af Jordens normale, være et nøgleaspekt ved enhver plan for kommende bemandede missioner eller koloniseringsindsats.
For eksempel giver crowd-sourcede projekter som Mars One mulighed for sandsynligheden for muskelforringelse og osteoporose for deres deltagere. Med henvisning til en nylig undersøgelse af ISS-astronauter (International Space Station) anerkender de, at missionsvarigheder fra 4-6 måneder viser et maksimalt tab på 30% muskelydelse og maksimalt tab på 15% muskelmasse.
Deres foreslåede mission kræver mange måneder i rummet for at komme til Mars og for dem, der melder sig frivilligt, til at tilbringe resten af deres liv på Mars-overfladen. Naturligvis hævder de også, at deres astronauter vil være “godt forberedt med et videnskabeligt gyldigt modforanstaltningsprogram, der holder dem sunde, ikke kun for missionen til Mars, men også når de bliver tilpasset til livet under tyngdekraften på Mars-overfladen.” Hvad disse foranstaltninger er, er stadig at se.
At lære mere om Mars tyngdekraft og hvordan jordiske organismer klarer sig under den, kan også være en velsignelse for udforskning af rummet og missioner til andre planeter. Og da mere information produceres af de mange robotlandings- og orbiter-missioner på Mars såvel som planlagte bemandede missioner, kan vi forvente at få et klarere billede af, hvordan Mars tyngdekraft er tæt på.
Som vi komme tættere på NASAs foreslåede bemandede mission til Mars, som i øjeblikket er planlagt til at finde sted i 2030, kan vi helt sikkert forvente, at der vil blive forsøgt mere forskningsindsats.
Vi har skrevet mange interessante artikler om Mars her på Universet I dag Her er hvor stærk er tyngdekraften på andre planeter ?, Mars tyngdekraft, der skal testes på mus, Mars sammenlignet med jorden, kan asteroider rystes og omrøres af Mars tyngdekraft, hvordan koloniserer vi Mars? Hvordan kan vi leve på Mars? , og hvordan terraformerer vi Mars?
Oplysninger om Mars Grav det er biosatellit. Og børnene kan lide dette; et projekt, de kan bygge for at demonstrere tyngdekraften på Mars.
Astronomy Cast har også nogle vidunderlige episoder om emnet. Her er afsnit 52: Mars og afsnit 95: Mennesker til Mars, del 2 – kolonister.