Der Mars - allgemein

Größenvergleich zwischen Erde und Mars (wikipedia, RHorning)
Größenvergleich zwischen Erde und Mars (wikipedia, RHorning)

Das Marsjahr

 

Der Mars bewegt sich in einem Abstand von 206,62 bis 249,23 Millionen Kilo- metern (1,3 AE bis 1,67 AE) in knapp 687 Tagen (etwa 1,9 Jahre) auf einer elliptischen Umlaufbahn um die Sonne. Die Bahnebene ist 1,85° gegen die Erdbahnebene geneigt.

 

Der Marstag

 

Der Mars rotiert in rund 24 Stunden und 37 Minuten einmal um die eigene Achse. In Bezug auf seinen Lauf um die Sonne ergibt sich daraus ein Marstag von knapp 24 Stunden und 40 Minuten, der auch Sol genannt wird.

 

Marsjahreszeiten

 

Da die Rotationsachse des Planeten um 25° 12′ gegen die Bahnebene geneigt ist, gibt es, wie auf der Erde, Jahreszeiten. Sie dauern jedoch fast doppelt so lang wie die irdischen Jahreszeiten, da ihnen das Marsjahr mit 687 Tagen zugrunde liegt. Zudem sind sie unterschiedlich lang, da die Bahn des Mars um die Sonne elliptischer ist als die der Erde.

 

Stellung zur Erde

 

Aufgrund der Bahneigenschaften der Planeten „überholt“ die Erde den Mars durchschnittlich alle 779 Tage auf ihrer inneren Bahn. Diesen Zeitraum, der zwischen 764 und 811 Tagen schwankt, nennt man synodische Periode. Befinden sich Sonne, Erde und Mars in einer Linie, so steht der Mars von der Erde aus gesehen in Opposition zur Sonne.

 

Zu diesem Zeitpunkt ist Mars besonders gut zu beobachten, er steht dann als rötlicher „Stern“ auffallend hell am Nachthimmel. Beobachtet man den Mars regelmäßig, kann man feststellen, dass er vor und nach einer Opposition am Himmel eine Schleifenbewegung vollführt. Diese Planetenschleife (Oppositions- schleife) ergibt sich aus den Sichtwinkeln, die Mars bietet, während er von der Erde überholt wird.

 

Erdnähe und Erdferne

Da die Planeten sich nicht auf idealen Kreisbahnen, sondern auf mehr oder weniger stark ausgeprägten elliptischen Bahnen bewegen, haben Erde und Mars zum Zeitpunkt der Oppositionen unterschiedliche Entfernungen zueinander. Diese können zwischen 55,6 und 101,3 Millionen Kilometern bzw. 0,37 und 0,68 AE betragen. Bei einer geringen Oppositionsentfernung spricht man von einer Perihelopposition, bei einer großen von einer Aphelopposition.

 

Die alle 15 bis 17 Jahre stattfindenden Periheloppositionen bieten die besten Gelegenheiten, den Mars von der Erde aus mittels Teleskop zu beobachten. Der Planet hat dann einen scheinbaren Durchmesser von bis zu 25,8 Bogen- sekunden. Bei einer Aphelopposition ist er mit 14,1 Bogensekunden nur etwa halb so groß.

 

Besonders erdnahe Oppositionen fanden im Abstand von jeweils 79 Jahren zum Beispiel in den Jahren 1766, 1845, 1924 und 2003 statt. Am 28. August 2003 betrug der Abstand Erde–Mars 55,76 Millionen Kilometer. Dies war die geringste Distanz seit etwa 60.000 Jahren. Wie man unten erkennen kann, wurde dieses Zeitfenster genutzt, um insgesamt 3 Marsmissionen (MER-A, MER-B, Mars Express) zu starten!

 

Erst im Jahre 2287 wird der Mars der Erde noch näher kommen, der Abstand beträgt dann 55,69 Millionen Kilometer.

 

Marsmonde

Marsmond Phobos

Die Marsmonde Phobos und Deimos (NASA)
Die Marsmonde Phobos und Deimos (NASA)

Phobos (auch Mars I) ist neben Deimos einer der beiden natürlichen Satelliten des Planeten Mars. Benannt ist er nach Phobos, dem Sohn und Begleiter des griechischen Kriegsgottes Ares (lat. Mars).

 

Phobos wurde im Jahr 1877 zusammen mit Deimos vom US-amerikanischen Astronomen Asaph Hall am US Naval Observatory in Washington D.C. entdeckt

 

Phobos hat wie der Erdmond eine gebundene Rotation, das heißt, er wendet dem Mars immer dieselbe Seite zu. Der kleine Trabant ist ein sehr unregelmäßig geformter Körper, der näherungsweise als dreiachsiges Ellipsoid mit Achsen von 27, 22 und 19 Kilometern modelliert werden kann. Die längste Achse des Marsmondes zeigt durch die gebundene Rotation immer zum Planeten.

 

Ringförmige Sonnenfinsternis durch Phobos, auf dem Mars beobachtet von Opportunity (NASA)
Ringförmige Sonnenfinsternis durch Phobos, auf dem Mars beobachtet von Opportunity (NASA)

Mit einer großen Bahnhalbachse von lediglich 9378 Kilometern bewegt sich Phobos weniger als 6000 km von der Marsoberfläche entfernt um den Planeten und benötigt für einen Umlauf nur 7 Stunden, 39 Minuten und 12 Sekunden. Seine Umlaufperiode ist somit wesentlich kleiner als die Periode der Marsrotation. Mit seinem rechtsläufigen Umlaufsinn überholt er so die Marsoberfläche und geht dort – anders als die anderen Himmelskörper – im Westen auf und im Osten unter. Die Aufgänge beziehungsweise Untergänge erfolgen in einem Intervall von 11 Stunden, so dass sie pro Tag zwei bis dreimal stattfinden.

 

Farbbild von Phobos, Mars Reconnaissance Orbiter, 2008 (NASA/JPL-Caltech/University of Arizona)
Farbbild von Phobos, Mars Reconnaissance Orbiter, 2008 (NASA/JPL-Caltech/University of Arizona)

Seine Entstehungsgeschichte ist unklar. Aufgrund seiner unregel- mäßigen Form wurde – wie auch im Fall von Deimos – allgemein ange- nommen, dass er ein von Mars ein- gefangener Asteroid ist, der im äußeren Asteroidengürtel entstan- den wäre. Vieles deutet darauf hin, dass Phobos ein sogenannter "Rubble Pile" ist, ein Schuttkörper, der nur durch Gravitation zusammengehalten wird.

 

Durch zwei unabhängige Auswer- tungen von Messungen der ESA- Sonde Mars Express und der NASA- Sonde Mars Global Surveyor im Jahr 2010 wird nun auch in Be- tracht gezogen, dass Phobos auf- grund eines Zusammenstoßes ent- standen sein könnte: Krustenmaterial wurde durch einen Asteroideneinschlag auf dem Mars in dessen Umlaufbahn geschleudert, wo es sich agglomerierte. Das Material ist zudem sehr porös und weniger dicht als ein Asteroid. Auch wird diskutiert, ob Phobos der Überrest eines älteren, zerstörten Mondes ist

 

Marsmond Deimos

Deimos von Viking 2 aus gesehen
Deimos von Viking 2 aus gesehen

Deimos auch Mars II genannt, ist neben Phobos einer der beiden natürlichen Satelliten des Planeten Mars. Benannt wurde er nach Deimos, dem Sohn und Begleiter des griechischen Kriegsgottes Ares (lateinisch Mars).

 

Deimos ist der entferntere der beiden Marsmonde, er läuft auf einer fast exakten Kreisbahn von 23.459 km Radius (entsprechend 20.063 km über dem Marsäquator) und benötigt für einen Marsumlauf 1 Tag, 6 Stunden und 18 Minuten. Auch Deimos hat wie der Erdmond eine gebundene Rotation, das heißt, er wendet dem Mars immer dieselbe Seite zu.

 

Würde man auf dem Mars stehen, erschiene einem Deimos mit einem scheinbaren Durchmesser von der doppelten Größe, die die Venus von der Erde aus bei ihrer größten Annäherung hat. Er wäre trotzdem nur als verwaschenes Pünktchen am Marsfirmament zu erkennen, da er zudem einer der dunkelsten Himmelskörper im Sonnensystem ist. Deimos ist aufgrund seiner Umlaufgeschwindigkeit 2,5 Sols auf dem Mars zu sehen.

 

Die Existenz von zwei kleinen Marsmonden wurde schon 1727 von Jonathan Swift fiktiv vorweggenommen, im dritten Teil von Gullivers Reisen – Lemuel Gulliver –, lange vor ihrer Entdeckung durch Asaph Hall. In dem Buch wird erzählt, die laputanischen Astronomen kennen „zwei kleinere Sterne oder Satelliten, welche um den Mars laufen; hiervon ist der innerste vom Mittelpunkt des Planeten genau drei, der äußerste fünf seiner Durchmesser entfernt; ersterer vollendet seinen Umlauf im Zeitraum von zehn, letzterer in einundzwanzigeinhalb Stunden“.

 

Links

  • University of Arizona: HiWish: Public Suggestion Page (MRO) 13.000 Bilder hat der "Mars Reconnaissance Orbiter" (MRO) vom roten Planeten geschossen. Nun lädt die NASA zum Mitmachen ein: Marsbegeisterte Hobbyforscher können jetzt via Web ihre Lieblingsorte fotografieren lassen.

 

You Tube

The animation shows a simulated flight over the Martian crater Nicholson taken from stereo imagery from the "Mars Express" orbiter. The crater has a diameter of about 100 kilometers and lies northwest of the Medusae Fossae region. In the center of the crater is a wide hill about 55x37 km, which rises about 3.5 km above the surrounding area. To this day, is still unclear what this structure inside the crater is and what geologic process has led to its formation. It is unknown if the material came from underground, that is volcanic in origin, or whether it was transported and deposited there from the Martian atmosphere.

 

credit: ESA / DLR / Gerhard Neukum

 

source: http://www.dlr.de/dlr/desktopdefault.aspx/tabid-10570/996_read-2363/

 

Mars Express: Flying Over Valles Marineris [720p]

This animation created from stereo imagery taken by the "Mars Express" orbiter shows a flyover the region around the Chasmata Melas, Candor and Ophir in the central part of Valles Marineris. Chasma (plural: Chasmata) is a Greek term for deep canyons on Mars and Venus with steep cliffs. The Valles Marineris is a huge fault system more than 4000 km long, 200 km wide and up to 11 km deep.

 

credit: ESA / DLR / Gerhard Neukum

 

source: http://www.dlr.de/dlr/desktopdefault.aspx/tabid-10570/996_read-2362/

 

Die HiRISE-Kamera, die an Bord der NASA-Raumsonde "Mars Reconnaissance Orbiter" (MRO) seit März 2006 um den Roten Planeten kreist, ist ein technisches Wunderkind.

Das Teleskop mit 12 Metern Brennweite schießt aus 250 Kilometern Entfernung farbige Fotos mit einer Auflösung von 25 Zentimetern pro Bildpunkt und löst damit Felsen mit einem Durchmesser von weniger als 50 Zentimetern auf.

Eine einzige Aufnahme ist 1,6 Gigapixel groß. Deshalb ist die Bildauswahl, die der Forscher vornimmt, so wichtig: Wegen der riesigen Datenmenge pro Bild können nur etwa 120 Aufnahmen pro Woche zur Erde übermittelt und folglich nur ausgewählte Teile der Marsoberfläche mit der maximalen Auflösung erfasst werden.

http://www.uniaktuell.unibe.ch/content/umweltnatur/2009/hirise09/

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