Ten artykuł dotyczy planety. Sprawdź też: inne znaczenia tego słowa.

Mars

Zdjęcie Marsa zrobione przez sondę Viking 1
Odkrycie
Odkrywca	Nieznany
Data odkrycia	Znany w starożytności
Charakterystyka orbity (J2000)
Średnia odległość od Słońca	227 936 637 km 1,523 662 31 j.a.
Obwód orbity	1,429 T m 9,553 j.a.
Mimośród	0,0935
Peryhelium	206 644 545 km 1,381 333 46 j.a.
Aphelium	249 228 730 km 1,665 991 16 j.a.
Rok gwiazdowy	686,9601 dni (1,8808 lat)
Synodyczny okres obiegu	779,96 dni 2,135 lat
Prędkość orbitalna	min. 21,97 km/s śred. 24,13 km/s maks. 26,50  km/s
Nachylenie orbity względem ekliptyki	1,850 61° (5,65° względem równika słonecznego)
Długość węzła wstępującego	49,57854°
Argument szerokości perycentrum	286,46230°
Satelity naturalne	2
Charakterystyka fizyczna
Średnica równikowa	6 804,9 km (0,533 Ziemi)
Średnica biegunowa	6 754,8 km (0,531 Ziemi)
Spłaszczenie	0,00736
Powierzchnia	1,448×108 km² (0,284 Ziemi)
Objętość	1,638×1011 km³ (0,151 Ziemi)
Masa	6,4185×1023 kg (0,105 Ziemi)
Gęstość	3,934 g/cm³
Przyspieszenie grawitacyjne na równiku	3,69 m/s² (0,376 g)
Prędkość ucieczki	5,027 km/s
Okres obrotu	1,025 957 d (24 h 36 min)
Prędkość obrotu	868,22 km/h (na równiku)
Nachylenie osi planety	25,19°
Deklinacja	52,886 50°
Albedo	0,15
Temp. powierzchni*
– minimalna	133K (-140 °C)
– średnia	210K (-63 °C)
– maksymalna	293K (20 °C)
Skład atmosfery
Ciśnienie atmosferyczne	0,7-0,9 kPa
Dwutlenek węgla	95,32%
Azot	2,7%
Argon	1,6%
Tlen	0,13%
Tlenek węgla	0,07%
Para wodna	0,03%
Tlenek azotu	0,01%
Neon	2,5 ppm
Krypton	300 ppb
Ksenon	80 ppb
Ozon	30 ppb
Metan	10,5 ppb

Mars – czwarta wedle oddalenia od Słońca planeta Układu Słonecznego. Nazwa planety pochodzi od imienia rzymskiego boga wojny – Marsa. Zawdzięcza ją swej barwie, która przy obserwacji z Ziemi wydaje się być rdzawo-czerwona oraz kojarzyła się starożytnym z pożogą wojenną. Postrzegany odcień wynika stąd, że powierzchnia planety zawiera tlenki żelaza. Mars jest planetą wewnętrzną z cienką atmosferą, o powierzchni usianej kraterami uderzeniowymi, analogicznie jak powierzchnia Księżyca. Są tu także inne rodzaje terenu, podobne do ziemskich: wulkany, doliny, pustynie oraz polarne czapy lodowe. Okres obrotu wokół własnej osi jest niewiele dłuższy niż Ziemi oraz wynosi 24,6229 godziny (24h37m22s). Na Marsie istnieje najwyższa góra w Układzie Słonecznym – Olympus Mons oraz największy kanion – Valles Marineris. Gładki obszar równinny Vastitas Borealis na półkuli północnej zawiera w sobie 40% powierzchni planety oraz bywa pozostałością ogromnego uderzenia^[1][2]. W przeciwieństwie do Ziemi, Mars jest geologicznie oraz tektonicznie nieaktywny.

Do czasu pierwszego przelotu sondy Mariner 4 obok Marsa w 1965 roku spekulowano na temat obecności ciekłej wody na powierzchni planety. Podstawą spekulacji były obserwowane okresowe zmiany jasności obszarów powierzchni, w szczególności w pobliżu biegunów, które w obserwacjach teleskopowych wydawały się być morzami oraz kontynentami. Długie ciemne linie na powierzchni, nazwane kanałami marsjańskimi, były interpretowane przez poniektórych jako kanały nawadniające wybudowane przez istoty rozumne. Ich obserwacje wytłumaczono później jako złudzenie optyczne, ale ze wszystkich planet w Układzie Słonecznym poza Ziemią, zachodzenie na Marsie wody, a tym samym warunków do życia, jest najbardziej prawdopodobne^[3]. Badania geologiczne zebrane przez bezzałogowe misje sugerują, że Mars posiadał dawniej duże zasoby wody na powierzchni, a małe wypływy wód podobne do gejzerów mogły posiadać miejsce w ciągu ostatniej dekady^[4]. W roku 2005 dane radarowe wykazały obecność dużych ilości lodu zarówno na biegunach^[5][6], jak oraz na średnich szerokościach geograficznych^[7][8]. Lądownik Phoenix 31 lipca 2008 roku stwierdził bezpośrednio obecność wody w próbce regolitu, pobranej w okolicach biegunowych^[9].

Mars ma dwa księżyce, Fobosa oraz Deimosa, które są małe oraz posiadają nieregularny kształt. Potrafią one być przechwyconymi planetoidami, podobnymi do planetoidy trojańskiej 5261 Eureka, krążącej na orbicie planety, chociaż aktualnie zyskuje na popularności hipoteza, że powstały one z materii wyrzuconej z Marsa. Wokół Marsa krążą trzy sztuczne satelity, 2001 Mars Odyssey, Mars Express Orbiter oraz Mars Reconnaissance Orbiter. Na powierzchni jest aktywny łazik Opportunity misji Mars Exploration Rover oraz parę innych, nieaktywnych, lądowników z zarówno udanych, jak oraz nieudanych misji.

Mars bywa łatwo dostrzeżony z Ziemi gołym okiem. W wielkiej opozycji względem Słońca, jego jasność osiąga -2,91^[10]; jasnością przewyższają go wówczas tylko Jowisz, Wenus, Księżyc oraz Słońce.

Warunki fizyczne

Ziemia oraz Mars w identycznej skali

Mars ma promień równy około połowy promienia Ziemi, około 15% objętości Ziemi, a przy tym 11% jej masy, co oznacza, że jego gęstość jest nieco mniejsza niż Ziemi. Jego powierzchnia jest tylko nieznacznie mniejsza niż całkowita powierzchnia lądów na Ziemi^[10]. Chociaż Mars jest większy oraz bardziej masywny od Merkurego, to Merkury ma większą gęstość. W efekcie na powierzchni obu planet jest prawie identyczne natężenie pola grawitacyjnego. Rozmiary Marsa są pośrednie pomiędzy rozmiarami Ziemi oraz Księżyca. Rdzawoczerwony kolor powierzchni Marsa jest spowodowany przez tlenek żelaza(III), bardziej znany jako hematyt, podstawowy składnik rdzy^[11].

Geologia

 Osobny artykuł: Geologia Marsa.

Mars jest podobne budową Ziemię: pod skorupą istnieje gruby płaszcz, a w głębi planety jądro, złożone z reguły z żelaza.

Na podstawie obserwacji orbitalnych oraz badań meteorytów marsjańskich, wydaje się, że powierzchnia Marsa jest złożona z reguły z bazaltu. Pewne dowody sugerują, że cząstka powierzchni jest bogatsza w krzemionkę niż bazalt oraz potrafią ją tworzyć skały podobne do ziemskich andezytów, jednak da się to także wytłumaczyć obecnością amorficznej krzemionki. Znaczna cząstka powierzchni Marsa jest pokryta pyłem tlenku żelaza^[12][13].

Na Marsie nie jest globalne dipolowe pole magnetyczne podobne do ziemskiego^[14]. Planeta ma natomiast słabe pole magnetyczne o lokalnym charakterze. Obserwacje dokonane przez sondę Mars Global Surveyor wykazały, że w skorupie planety leżą na przemian leżące pasma o przeciwnej biegunowości magnetycznej^[15] o szerokości przeważnie około 160 km oraz długości około 1000 km. Podobne struktury (liniowe anomalie magnetyczne) da się znaleźć na dnie ziemskich oceanów. Istnienie pasm sugeruje zachodzenie w przeszłości ruchów tektonicznych płyt oraz dipolowego pola magnetycznego, generowanego ruchem płynnego jądra. Aktualnie we wnętrzu planety nie funkcjonuje mechanizm dynama magnetohydrodynamicznego^[16].

Aktualne modele wnętrza planety zakładają istnienie jądra o promieniu 1480 km, składającego się z reguły z żelaza oraz w około 14-17% z siarki, występującej z reguły jako siarczek żelaza, jest ono częściowo płynne oraz ma dwukrotnie mniejszą gęstość niż materiał jądra Ziemi. Jądro otoczone jest krzemianowym płaszczem, którego aktywność przyczyniła się do powstania wielu obszarów tektonicznych oraz wulkanicznych na powierzchni, ale teraz wydaje się być nieaktywny. Zewnętrzna warstwa to skorupa planety, jej średnia grubość to około 50 km, a maksymalnie 125 km^[17]. Skorupa ziemska ma średnio 40 km, a w stosunku do rozmiaru planety jest trzy razy cieńsza niż skorupa Marsa.

W okresie powstawania Układu Słonecznego w dysku protoplanetarnym otaczającym Słońce w wyniku procesu akrecji ziaren skalnych oraz pyłu powstały planety, w tym Mars. Wiele cech jego składu chemicznego wynika z jego położenia w Układzie Słonecznym. Pierwiastki o stosunkowo niskiej temperaturze wrzenia, takie jak chlor, fosfor oraz siarka są powszechniejsze na Marsie niż na Ziemi; zostały one prawdopodobnie usunięte z obszarów bliższych Słońcu przez wiatr słoneczny^[18]. Prawdopodobnie w wyniku tego samego zjawiska pierwotna zawartość tlenu na Marsie była większa niż na Ziemi. Tlen reagował z żelazem, w wyniku czego powierzchnia planety zyskała swój kolor; Mars ma wydatnie większą zawartość żelaza w skorupie oraz płaszczu niż Ziemia, w której przeważajaca ilość żelaza skupiła się w jądrze.

Historia geologiczna

Wulkaniczne płaskowyże (czerwony) oraz baseny uderzeniowe (niebieski) dominują na mapie topograficznej Marsa.

Po utworzeniu się planet, w historii Układu Słonecznego miał miejsce epizod Wielkiego Bombardowania. Około 60% powierzchni Marsa składają się na wyżyny noszące rozliczne ślady uderzeń z tego okresu^[19][20][21]. Znaczna cząstka pozostałej powierzchni Marsa powstała prawdopodobnie przez ogromne wypływy magmy po uderzeniach. Największy taki obszar istnieje na północnej półkuli Marsa, ma wymiary 10600 km na 8500 km oraz jest około cztery razy większy niż Basen Biegun Południowy - Aitken na Księżycu, największy z potwierdzonych basenów uderzeniowych^[1][2]. Jedna z hipotez powstania tego obszaru sugeruje, że Mars stał się uderzony przez ciało wielkości Plutona około cztery miliardy lat temu. To wydarzenie, uważane za przyczynę dychotomii półkul Marsa, stworzyło basen uderzeniowy Borealis, wygładzony następnie przez wylewy lawy, który zawiera w sobie 40% powierzchni planety^[22][23].

Historię geologiczną Marsa da się podzielić na wiele epok oraz na parę wielorakich sposobów, ale poniższe trzy epoki są najczęściej uznawane za podstawowe^[24][25]:

• Epoka noachijska – najstarsza epoka w geologii Marsa. Zawiera w sobie okres pomiędzy 4,6 a 3,5 miliarda lat temu, kiedy północne równiny Marsa przez dziesiątki, a może nawet setki milionów lat^[26], pokrywał głęboki ocean^[27][28]. Oceany znikły z powierzchni planety przed nastaniem epoki hesperyjskiej, pomiędzy 4 a 3,8 miliardów lat temu^[29].
• Epoka hesperyjska – średnia epoka w geologii Marsa. Miała miejsce pomiędzy 3,5 a 1,8 miliarda lat temu, kiedy z północnych równin Marsa zniknął już ocean, ale w rejonach okołorównikowych istniały jeszcze jeziora powstałe ze stopionego lodu, o średnicach około 20 km.
• Epoka amazońska – najmłodsza epoka w geologii Marsa, która rozpoczęła się 1,8 miliarda lat temu oraz trwa do dziś. Epoka ta była uważana za zimną oraz suchą. Jednak ostatnie obserwacje wskazują na istnienie miejsc, z których wypływała woda z lodowców położonych na średnich szerokościach geograficznych Marsa w ciągu zaledwie ostatnich kilkuset milionów lat.

Niewielka aktywność geologiczna na Marsie miała miejsce także w niedawnej przeszłości geologicznej. Doliną Athabasca około 200 milionów lat temu płynęła lawa. W kanale Cerberus Fossae woda płynęła mniej niż 20 milionów lat temu, wskazano także niedawne intruzje wulkaniczne^[30]. 19 lutego 2008 roku zdjęcia z sondy Mars Reconnaissance Orbiter ukazały zejście lawiny ze zbocza skalnego o wysokości 700 m.

Regolit

Skalista powierzchnia Marsa, sfotografowana przez Mars Pathfinder.

Dane przesłane przez lądownik Phoenix wskazują, że marsjański regolit ma odczyn lekko zasadowy oraz zawiera pierwiastki takie jak magnez, sód, potas oraz chlor. Te składniki leżą także w glebach na Ziemi oraz są niezbędnym składnikiem odżywczym dla roślin^[31][32]. Doświadczenia przeprowadzone przez lądownik wykazały, że pH marsjańskiego gruntu jest równe 8,3 oraz może on zawierać śladowe ilości nadchloranów.

Ciemna smuga na zboczu wulkanu Tharsis Tholus, zdjęcie z aparatu HIRISE sondy MRO. Kaldera wulkanu istnieje po prawej stronie.

Na całej powierzchni Marsa, na stromych zboczach kraterów, kanionów oraz dolin powszechnie są wyróżniające się odcieniem smugi; wielokrotnie też pojawiają się nowe. Są one początkowo ciemne, jaśniejąc z biegiem czasu. Czasami takie smugi rozpoczynają się na małym obszarze, a następnie rozprzestrzeniają się na setki metrów. Zaobserwowano także smugi biegnące wzdłuż krawędzi skał oraz innych przeszkód naturalnych, leżących w poprzek ich pierwotnego biegu. Wedle najpopularniejszej hipotezy smugi te składają się na się, kiedy spodnie warstwy podłoża zostają odsłonięte po zejściu lawin jasnego pyłu, albo przejściu burz pyłowych^[33]. Istnieje jednak kilkanaście możliwych wyjaśnień tego zjawiska, w tym tezy zakładające udział wody^[34], czy nawet obecność organizmów żywych^[35][36].

Hydrologia

Zdjęcie mikroskopijnej formacji skalnej, powstałej w obecności wody, wykonane przez łazik Opportunity.

Z uwagi na małe ciśnienie atmosferyczne woda w stanie ciekłym nie może aktualnie istnieć na powierzchni Marsa, z wyjątkiem najniżej położonych terenów w pobliżu równika, gdzie może pojawiać się na krótki czas^[37][38]. Duże ilości lodu są uwięzione w kriosferze Marsa, czapy polarne wydają się być w dużej mierze złożone z zamarzniętej wody^[39][40]. Dane radarowe z Mars Express oraz Mars Reconnaissance Orbiter wskazują na duże ilości lodu wodnego zarówno w okolicach biegunów (lipiec 2005)^[5][41], jak oraz na średnich szerokościach geograficznych (listopad 2008)^[7]. 31 lipca 2008 roku lądownik Phoenix pobrał próbki lodu bezpośrednio z marsjańskiego regolitu^[9]. Objętość lodu w czapach polarnych jest znaczna; gdyby uległy stopieniu, wody wystarczyłoby do pokrycia obszaru równego powierzchni planety do głębokości 11 metrów^[42] (w rzeczywistości pokryłaby ona tylko marsjańskie niziny). Wieczna zmarzlina rozciąga się od bieguna do około 60° szerokości planetograficznej^[39].

Aktualnie sądzi się, że w odległej przeszłości występowały na Marsie wielkie przepływy mas wody; największy miał miejsce w okresie, kiedy tworzył się obszar Valles Marineris, stając się wielkim systemem kanałów odpływowych dla wód podpowierzchniowych. Mniejsza powódź mogła posiadać miejsce około 5 mln lat temu, kiedy powstawały uskoki tworzące Cerberus Fossae, pozostawiając obszar będący prawdopodobnie powierzchnią zamarzniętego morza na równinie Elysium Planitia, którego środek istnieje w obszarze Cerberus Palus^[43]. Morfologię tego regionu da się jednak wytłumaczyć wypływami lawy, tworzącymi analogicznie spękaną powierzchnię^[44], które pokryły teren wcześniej zalany lawą przez erupcję szczelinową w obszarze Athabasca Valles^[45]. Nierówności powierzchni o skali decymetrów, bezwładność cieplna zbliżona do równin krateru Gusiewa oraz obecność stożków freatycznych potwierdzają hipotezę lawowego pochodzenia tego terenu^[45]. Ponadto ułamek masowy wody w tym obszarze do głębokości kilkudziesięciu centymetrów to tylko około 4%^[46], które da się łatwo przypisać minerałom uwodnionym^[47], co nie potwierdza obecności lodu w pobliżu powierzchni.

Kamera wysokiej rozdzielczości na orbiterze Mars Global Surveyor dostarczyła zdjęcia, wydatnie wzbogacające wiedzę na temat historii wody na powierzchni Marsa. Pomimo istnienia wielu olbrzymich kanałów powodziowych oraz „drzewiastych” sieci dopływów, nie są tu mniejsze struktury, które mogłyby wskazywać na pochodzenie wód powodziowych. Być może procesy wietrzenia zatarły je, co wskazywałoby, że kanały te są stare. Na ścianach kraterów oraz kanionów odnaleziono tysiące rys, podobnych do małych ziemskich wąwozów. Znajdują się one z reguły na wyżynach półkuli południowej, na zboczach skierowanych w stronę równika; wszystkie leżą na południe od 30° szerokości areograficznej^[48]. Nie zostały znalezione żadne wąwozy częściowo zdegradowane na skutek wietrzenia, nie ma też nakładających się na nie kraterów, co oznacza, że są to bardzo młode twory.

Dwie fotografie, wykonane w odstępie sześciu lat, ukazują wąwóz z prawdopodobnie nowo powstałymi osadami. Michael Meyer, podstawowy naukowiec programu eksploracji Marsa w NASA twierdzi, że tylko przepływ materiału o dużej zawartości wody w stanie ciekłym może utworzyć taki układ gruzu skalnego, o takiej barwie. Czy jest to woda z opadów atmosferycznych, wypływów podziemnych, czy też z innego źródła, pozostaje kwestią otwartą^[49]. Zostały zasugerowane także inne wyjaśnienia, w tym możliwość tworzenia osadów przez szron dwutlenku węgla albo przez ruch pyłu na powierzchni^[50][51].

Dalszymi dowodami, że na powierzchni Marsa występowała ciekła woda, jest wykrycie specyficznych minerałów takich jak hematyt oraz getyt, które czasem powstają w obecności wody^[52]. Część argumentów za istnieniem w przeszłości zbiorników wodnych oraz przepływów była zanegowana przez dokładną analizę zdjęć o wysokiej rozdzielczości (około 30 cm na piksel), wykonanych przez Mars Reconnaissance Orbiter. Na zdjęciach tych nie obserwuje się form, które powstają na brzegach zbiorników wodnych^[53]. Jednakże w 2004 roku łazik Opportunity wykrył obecność minerału jarosytu w skale El Capitan, w odsłonięciu nazwanym Opportunity Ledge. Znaleziony minerał powstaje tylko w obecności kwaśnej wody^[54].

Czapy polarne

Północna czapa lodowa Marsa

Mars ma dwie stałe polarne czapy lodowe. Podobnie jak na Ziemi, w czasie polarnej zimy czapa lodowa pozostaje w ciągłej ciemności, co prowadzi do ochłodzenia powierzchni oraz atmosfery, oraz wytrącenia się w grubej warstwy CO₂ w postaci suchego lodu^[55]. Gdy biegun zostaje ponownie wystawiony na działanie promieni słonecznych, zamrożony CO₂ sublimuje, tworząc silne wiatry (do 400 km/h) wiejące z okolicy biegunów. To sezonowe zjawisko transportuje duże ilości pyłu oraz pary wodnej, co analogicznie jak na Ziemi, tworzy szron oraz duże chmury typu cirrus. Chmury lodu wodnego były fotografowane przez łazik Opportunity w 2004 roku^[56].

Czapy polarne na obu biegunach składają się z reguły z lodu wodnego. Zestalony dwutlenek węgla gromadzi się na północnej czapie polarnej w postaci cienkiej warstwy, o grubości do około jednego metra zaledwie w czasie nocy polarnej, z tym że południową czapę polarną pokrywa stale suchy lód o grubości około ośmiu metrów^[57]. Północna czapa polarna ma średnicę około 1000 kilometrów podczas lata na tej półkuli^[58] oraz zawiera około 1,6 miliona kilometrów sześciennych lodu, który, gdyby go rozprowadzić równomiernie na całej powierzchni, tworzyłby warstwę grubości 2 km^[59]. Dla porównania, lądolód na Grenlandii ma 2,85 miliona kilometrów sześciennych. Południowa czapa polarna ma średnicę 350 km oraz 3 km grubości^[60]. Całkowitą objętość lodu w południowej czapie polarnej wraz z sąsiednimi warstwami osadów także szacuje się na 1,6 milionów kilometrów sześciennych^[61]. Na obu polarnych czapach widoczne są spiralne kaniony; uważa się, że formy te są rezultatem różnic w ogrzewaniu słonecznym, sublimacji lodu oraz kondensacji pary wodnej^[62][63].

Sezonowe zamrażanie oraz rozmrażanie w południowej pokrywie lodowej tworzy pająkowate promieniowe kanały o głębokości 1 metra, wyryte w lodzie przez światło słoneczne. Następnie sublimacja CO₂ oraz prawdopodobnie także wody przyczynia się do wzrostu ciśnienia w ich wnętrzu, co z kolei powoduje erupcje zimnych płynów, wielokrotnie zmieszanych z ciemnym bazaltowym piaskiem albo błotem, podobne do gejzerów^{[64][65][66][67]}. Proces ten zachodzi szybko, w skali kilku dni, tygodni albo miesięcy, co jest szybkością nader nietypową w geologii – w szczególności na Marsie.

Geografia

Olympus Mons, najwyższa góra w Układzie Słonecznym.

Chociaż Johann Heinrich Mädler oraz Wilhelm Beer zapisali się w historii astronomii raczej jako twórcy map Księżyca, to byli też twórcami pierwszych map Marsa. Zaczęli od stwierdzenia, że przeważajaca ilość cech powierzchni Marsa jest stała oraz określili dokładnie okres rotacji planety. W 1840 roku, po dziesięciu latach obserwacji, Mädler przedstawił pierwszą mapę Marsa. Zamiast nadawać nazwy różnym obiektom, astronomowie po prostu oznaczyli je literami; Sinus Meridiani stał się wówczas oznaczony literą "a"^[68].

Obecne nazwy obiektów oraz obszarów na powierzchni Marsa pochodzą z wielu źródeł. Duże cechy albedo zachowują zwykle starsze nazwy, choć są one wielokrotnie aktualizowane dla oddania ich natury. Dla przykładu jasne miejsce nazwane "śniegami Olimpu" (Nix Olympica) okazało się być w rzeczywistości górą Olimp (Olympus Mons)^[69]. Powierzchnia Marsa widziana z Ziemi dzieli się na dwa rodzaje obszarów o różnym albedo (jasności). Jaśniejsze równiny pokryte pyłem oraz piaskiem bogatym w czerwonawe tlenki żelaza były dawniej uważane za marsjańskie "kontynenty" oraz nadawano im nazwy takie jak Arabia Terra ("ziemia Arabii") albo Amazonis Planitia ("równina Amazonii"). Ciemne obszary uważano za morza, stąd też ich nazwy: Mare Erythraeum ("morze Erytrejskie"), Mare Sirenum ("morze Syren") oraz Aurorae Sinus ("zatoka zórz"). Największy ciemny obszar widziany z Ziemi to Syrtis Major^[70]. Północny płaskowyż polarny nazwano Planum Boreum, z tym że południowy – Planum Australe.

Równik Marsa jest definiowany przez jego obrót, ale położenie południka zerowego da się określić, tak jak na Ziemi, przez wybór dowolnego punktu. Mädler oraz Beer wybrali linię południka zerowego w 1830 roku, tworząc pierwsze mapy Marsa. Po analizie zdjęć Marsa z Marinera 9 w 1972 roku za punkt o zerowej długości areograficznej wybrano mały krater (nazwany później Airy-0), znajdujący się na Meridiani Planum; wybór ten odpowiada jego pierwotnemu określeniu^[71].

Gdyż Mars nie ma oceanów, nie ma też "poziomu morza", który naturalnie da się uznać za położony na zerowej wysokości. Poziom odniesienia określono tu przez wysokość, na której panuje ciśnienie atmosferyczne 6,105 hPa^[72]. Ciśnienie to odpowiada punktowi potrójnemu wody oraz jest równe około 0,6% ciśnienia na poziomie morza na Ziemi (0,006 atm)^[73].

Widok krateru Victoria z Cape Verde. Jest to mozaika, zbudowana ze zdjęć wykonanych od 16 października do 6 listopada 2006 roku przez łazik Opportunity, w kolorach zbliżonych do naturalnych.

Kratery uderzeniowe

Na powierzchni Marsa odnaleziono 43 000 kraterów uderzeniowych o średnicy przynajmniej 5 km^[74], nie licząc mniejszych. Największym potwierdzonym spośród nich jest basen Hellas, wyraźnie jaśniejszy od otaczających wyżyn oraz dobrze widoczny z Ziemi^[75]. Z uwagi na mniejszą od ziemskiej masę Marsa, prawdopodobieństwo kolizji obiektu z nim jest o połowę mniejsze niż z Ziemią, jednak Mars istnieje bliżej pasa planetoid, co z kolei zwiększa szanse na uderzenie przez pochodzące z niego ciała. Jest on także bardziej narażony na uderzenia komet krótkookresowych, które poruszają się wewnątrz orbity Jowisza^[76]. Pomimo tego na Marsie jest wydatnie mniej kraterów niż na Księżycu, albowiem atmosfera Marsa zapewnia ochronę przed małymi meteoroidami. Wygląd poniektórych kraterów sugeruje, że po uderzeniu meteorytu doszło do wypływu wody^[77].

Badania z 2008 roku wsparły hipotezę z 1980 roku, że uderzająca dwudzielność topografii Marsa jest wynikiem wielkiego zderzenia^[78]. Północne równiny Vastitas Borealis, wypłaszczone przez wylewy lawy oraz kontrastujące z południowymi wyżynami, usianymi dawnymi kraterami, miałyby być pozostałością basenu uderzeniowego. Hipoteza ta stwierdza, że cztery miliardy lat temu w północną półkulę Marsa uderzył obiekt o średnicy od 1/10 do 2/3 Księżyca. Zderzenie to utworzyło na północnej półkuli Marsa basen uderzeniowy o 10 600 km długości oraz 8500 km szerokości, czyli o powierzchni Europy, Azji oraz Australii razem wziętych, większy niż Basen Biegun Południowy - Aitken, największy potwierdzony krater w Układzie Słonecznym^[1][2].

Obszary przekształcone tektonicznie

Obrazy jaskiń lawowych na Marsie, uzyskanych przez instrument THEMIS na pokładzie orbitera 2001 Mars Odyssey. Noszą one nieformalne nazwy: (A) Dena, (B) Chloe, (C) Wendy, (D) Annie, (E) Abby (z lewej) oraz Nikki, oraz (F) Jeanne.

Wulkan tarczowy Olympus Mons (góra Olimp), o wysokości 27 km, jest najwyższą znaną górą w Układzie Słonecznym^[79]. Jest to wygasły wulkan położony na rozległym wyżynnym obszarze Tharsis, na którym jest także parę innych dużych wulkanów. Olympus Mons jest ponad trzy razy wyższy niż Mount Everest, który ma niewiele ponad 8,8 km^[80].

Duży kanion, Valles Marineris, określany także na starszych mapach jako kanał Agathadaemon, ma długość 4000 km oraz głębokość do 7 km. Długość Valles Marineris odpowiada rozciągłości Europy, rozciąga się on na jedną piątą obwodu Marsa. Dla porównania, Wielki Kanion Kolorado na Ziemi ma tylko 446 km długości oraz prawie 2 km głębokości. Valles Marineris powstał w wyniku potężnego wybrzuszenia skorupy w rejonie Tharsis, które uczyniło zapadnięcie skorupy w sąsiadującym obszarze. Kolejnym dużym kanionem jest Ma'adim Vallis (nazwa Ma'adim oznacza Marsa w języku hebrajskim), o długości 700 km, szerokości 20 km oraz głębokości do 2 km, który także jest większy od Kanionu Kolorado. Jest możliwe, że był on zalany wodą w przeszłości^[81].

Jaskinie

Obrazy z instrumentu Thermal Emission Imaging System (THEMIS) na pokładzie orbitera 2001 Mars Odyssey, wykonującego zdjęcia w podczerwieni oraz świetle widzialnym, wskazały siedem prawdopodobnych otworów jaskiń lawowych na zboczach wulkanu Arsia Mons^[82]; jaskinie te noszą wspólną nazwę "siedem sióstr"^[83]. Wejścia do jaskiń posiadają od 100 m do 252 m szerokości, a ich głębokość jest szacowana na przynajmniej 73 m do 96 m głębokości. Gdyż światło nie dochodzi do dna większości jaskiń, jest prawdopodobne, że są one wydatnie głębsze niż te oszacowania oraz rozszerzają się pod powierzchnią. Jaskinia Dena jest wyłącznym wyjątkiem, jej dno jest widoczne, istnieje na głębokości 130 m. Wnętrza tych komór bywają chronione przed mikrometeorytami, promieniowaniem UV, rozbłyskami słonecznymi oraz cząstkami o wysokiej energii, które bombardują powierzchnię planety^[84].

Atmosfera

Zdjęcie orbitalne Marsa z niskiej orbity, nad brzegiem planety widoczna cienka, zapylona atmosfera.

Zawartość metanu w atmosferze Marsa podczas lata na północnej półkuli – mapa NASA.

 Osobny artykuł: Atmosfera Marsa.

Mars utracił magnetosferę 4 miliardy lat temu^[85], od tego czasu cząstki wiatru słonecznego docierają bezpośrednio do jonosfery planety, gdzie zderzając się z cząsteczkami cienkiej atmosfery nadają im dużą prędkość, pozwalając ucieczkę z jej pola grawitacyjnego. Mars Global Surveyor oraz Mars Express wykryły te zjonizowane cząsteczki, uciekające w przestrzeń kosmiczną^[85][86]. W porównaniu do Ziemi, atmosfera Marsa jest bardzo cienka. Ciśnienie na powierzchni osiąga zaledwie 30 Pa (0,30 hPa) na szczycie Olympus Mons, zaś na dnie basenu Hellas sięga 1155 Pa (11,55 hPa); średnie ciśnienie atmosferyczne na Marsie to 600 Pa^[87]. Na Ziemi takie ciśnienie panuje na wysokości 35 km nad powierzchnią morza^[88]; stanowi to mniej niż 1% ciśnienia przy powierzchni Ziemi (1013 hPa). Ciśnienie w atmosferze Marsa spada wraz z wysokością wolniej niż na Ziemi, względny spadek e razy (w przybliżeniu 2,7 razy) następuje co około 10,8 km^[89] (na Ziemi co około 6 km). Wynika to ze wydatnie mniejszego przyspieszenia grawitacyjnego na powierzchni Marsa (około 38% ziemskiego). Wpływ tego czynnika jest do pewnego stopnia łagodzony przez niższą temperaturę oraz wyższą o około 50% średnią masę cząsteczkową atmosfery, które to efekty zwiększają gęstość atmosfery mającą wpływ na ciśnienie.

Atmosfera Marsa zawiera 95% dwutlenku węgla, 3% azotu, 1,6% argonu oraz śladowe ilości tlenu oraz wody^[10]. Jest także silnie zapylona, pył składają się na cząstki o średnicy około 1,5 mikrometra, nadające marsjańskiemu niebu płowy kolor przy obserwacji z powierzchni^[90].

Metan stał się wykryty w marsjańskiej atmosferze w stężeniu objętościowym około 30 ppb^[91][92]; tworzy on rozszerzone pióropusze, co oznacza, że jest uwalniany z oddzielnych, niewielkich pod względem powierzchni źródeł. Podczas lata na północnej półkuli, podstawowy pióropusz zawiera 19 000 ton metanu, a wydajność źródła szacowana jest na 0,6 kilograma na sekundę^[93][94]. Profile sugerują, że potrafią istnieć dwa źródła metanu, pierwsze skupione w pobliżu 30°N, 260°W, a drugie w pobliżu 0°, 310°W^[93]. Czas życia metanu w atmosferze Marsa jest szacowany na 4 lata ziemskie, dla porównania w atmosferze Ziemi jest to około 0,6 roku^[93][95]. Tak szybka wymiana wskazuje na aktywne uwalnianie gazu na planecie; wśród możliwych źródeł wymienia się: działalność wulkaniczną, upadki komet, oraz obecność metanogennych form życia. Metan bywa także wytwarzany w procesie niebiologicznym nazywanym serpentynizacją, z udziałem wody, dwutlenku węgla oraz oliwinu, które są na Marsie^[96]. Szacuje się, że Mars musi uwalniać 270 ton metanu na rok^[93][97].

Klimat

Mars w czerwcu 2001 roku oraz podczas burzy piaskowej we wrześniu 2001, zdjęcia Kosmicznego Teleskopu Hubble'a.

Burza pyłowa

Spośród wszystkich planet w Układzie Słonecznym, pory roku na Marsie są najbardziej podobne do ziemskich, a to ze względu na podobne nachylenie osi obrotu obu planet do płaszczyzny orbity. Jednak z powodu większej odległości Marsa od Słońca, pory roku na nim są około dwa razy dłuższe niż na Ziemi. Temperatura powierzchni Marsa waha się, spadając do około -87 °C podczas zimy oraz dochodząc do -5 °C w lecie^[37]. Niższe temperatury wynikają z tego, że planeta jest 1,52 razy dalej od Słońca niż Ziemia, w wyniku czego na jego powierzchnię dociera 43 procent energii padającej na taką samą powierzchnię na Ziemi^[98]. Duże zmiany z kolei wynikają z małej pojemności cieplnej cienkiej atmosfery (ze względu na małe ciśnienie) oraz bezwładności cieplnej marsjańskiego gruntu, który nie może na długo gromadzić ciepła słonecznego^[99].

Wpływ na klimat na Marsie na także stosunkowo duży mimośród jego orbity. Mars istnieje w pobliżu peryhelium, kiedy na półkuli południowej jest lato, a na północnej zima, zaś w pobliżu aphelium na półkuli południowej jest zima, a na północnej lato. W rezultacie, pory roku na półkuli południowej są bardziej surowe niż na półkuli północnej, gdzie różnice pomiędzy latem a zimą są mniejsze. Temperatura latem na południu bywa do 30 °C wyższa niż w lecie na północy, na tej samej szerokości areograficznej^[100].

Na Marsie są największe burze piaskowe w Układzie Słonecznym. Potrafią one posiadać zarówno zasięg lokalny, jak też obejmować całą planetę. Są częściej, kiedy Mars jest najbliżej Słońca, w wyniku czego jego powierzchnia jest silniej ogrzewana^[101]. W ich trakcie wiatr może osiągać nawet 300 km/h^[102].

Orbita oraz obrót

Średnia odległość Marsa od Słońca to około 230 000 000 km (1,52 AU), a czas obiegu wokół Słońca (rok marsjański) jest równy 687 dni ziemskich, co odpowiada 1,8809 roku ziemskiego (1 rok, 320 dni oraz 18,2 godziny). Doba słoneczna na Marsie jest niewiele dłuższa niż ziemska oraz ma 24 godziny, 39 minut oraz 35,244 sekundy^[10].

Nachylenie osi obrotu Marsa (odchylenie od prostej prostopadłej do płaszczyzny orbity) to 25,19 stopnia, jest ono podobne do nachylenia osi obrotu Ziemi^[10]. W rezultacie pory roku na Marsie są podobne do ziemskich, choć prawie dwa razy dłuższe z uwagi na dłuższy rok. W obecnej orientacji biegun północny Marsa istnieje w pobliżu gwiazdy Deneb^[103]. Mars ostatnio przeszedł przez aphelium w marcu 2010^[104] roku, a peryhelium osiągnął w marcu 2011 roku; następne przejście przez aphelium przypada w lutym 2012 roku.

Orbita Marsa ma stosunkowo duży mimośród, równy około 0,09; wśród planet Układu Słonecznego tylko orbita Merkurego ma większą ekscentryczność. W przeszłości orbita Marsa była bardziej kołowa niż obecnie, jej mimośród zmienia się w wyniku oddziaływania grawitacyjnego z innymi planetami. 1,35 miliona lat temu (lat ziemskich) ekscentryczność orbity Marsa wynosiła około 0,002, dużo mniej niż dzisiaj ma orbita Ziemi^[105]. Okres zmian mimośrodu Marsa to 96000 lat ziemskich, w porównaniu analogiczny cykl dla Ziemi ma okres 100000 lat^[106]. Mars ma też wydatnie dłuższy cykl zmian ekscentryczności o okresie 2,2 mln lat ziemskich, ale ma on mniejszą amplitudę oraz na wykresie zmian ekscentryczności jest zakrywany przez cykl 96000-letni. Przez ostatnie 35000 lat mimośród jego orbity był nieco większy niż dziś, ze względu na efekty grawitacyjne innych planet. Minimalna odległość pomiędzy Ziemią a Marsem będzie nadal powoli zmniejszała się przez następne 25000 lat^[107].

Porównanie orbit Marsa (czerwona) oraz Ceres (żółta), planety karłowatej krążącej w pasie planetoid. Obraz po lewej ukazuje orbity z północnego bieguna ekliptyki, zaś po prawej z węzła wstępującego. Część orbity na południe od ekliptyki jest zaznaczona ciemniejszym kolorem. Peryhelium (q) oraz aphelium (Q) są opatrzone datami ostatnich przejść.

Księżyce

Księżyce Marsa: Fobos (po lewej) oraz Deimos (po prawej)

 Osobny artykuł: Księżyce Marsa.

Mars ma dwa małe księżyce o nieregularnych kształtach, których orbity są bardzo bliskie planety: Fobosa oraz Deimosa. Potrafią być one przechwyconymi planetoidami albo ciałami utworzonymi z materii wyrzuconej przez uderzenia z powierzchni planety^[108][109].

Obydwa zostały odkryte w 1877 roku przez Asapha Halla. Ich nazwy pochodzą od imion synów greckiego boga wojny Aresa, Fobosa (jego imię znaczy "strach") oraz Dejmosa ("trwoga"), którzy w mitologii greckiej towarzyszyli ojcu w bitwach. Odpowiednikiem Aresa w mitologii Rzymian był Mars^[110][111].

Obserwowany z powierzchni Marsa ruch Fobosa oraz Deimosa bardzo różni się od ruchu naszego Księżyca. Fobos istnieje bardzo blisko planety oraz jego okres obiegu to zaledwie 7,66 godziny, wydatnie mniej niż czas obrotu Marsa wokół własnej osi, przez co jego pozorny ruch na niebie jest przeciwny do ruchu Słońca. Fobos wschodzi na zachodzie, a zachodzi na wschodzie, a jego pozorny czas obiegu to około 11 godzin, przez co wschód następuje częściej niż 2 razy na dobę marsjańską. Deimos krąży nieznacznie dalej niż orbita synchroniczniczna, jego pozorny ruch jest zgodny z ruchem Słońca, ale bardzo powolny. Obiega on planetę w 30 godzin, ale do czasu, kiedy ponownie znajdzie się w tym samym miejscu na nieboskłonie, mija aż 5,28 marsjańskiego dnia^[112]. Obydwa satelity wykazują obrót synchroniczny z obiegiem, analogicznie jak Księżyc ziemski, przez co z powierzchni Marsa widoczna jest stale ta sama strona księżyców.

Gdyż orbita Fobosa jest poniżej orbity synchronicznej, siły pływowe pochodzące od planety stopniowo obniżają jego orbitę, aktualnie w tempie 1,8 m na wiek. W ciągu najbliższych 50 milionów lat, po przekroczeniu granicy Roche'a, wszystkie niezwiązane skały oderwą się od jego powierzchni, a księżyc może nawet zostać rozerwany, tworząc pierścień wokół planety, albo zderzyć się z powierzchnią Marsa^[112]. Deimos istnieje wydatnie dalej od planety, siły pływowe są na nim niewielkie, ale teoretycznie analogicznie jak ziemski Księżyc powoli oddala się on od planety.

Pochodzenie obu księżyców nie jest jasne. Do niedawna uznawano, że ze względu na małe albedo oraz skład podobny do chondrytów węglistych, są one podobne do planetoid oraz zapewne zostały one w przeszłości przechwycone przez grawitację planety. Niestabilna orbita Fobosa wydaje się wskazywać, że przechwycenie nastąpiło stosunkowo niedawno. Obydwa posiadają jednak orbity leżące bardzo blisko równika, co jest bardzo nietypowe dla przechwyconych obiektów, a dynamika przechwycenia jest trudna do wyjaśnienia. Akrecja we wczesnej historii Marsa to inna wiarygodna możliwość, która jednak nie wyjaśnia, dlaczego ich skład wydaje się przypominać planetoidy, a nie Marsa.

Trzecią możliwością jest udział w ich powstaniu dodatkowego ciała^[113]. Nowe dowody obserwacyjne wskazują, że Fobos ma silnie porowate wnętrze^[114] oraz sugerują, że zawiera on z reguły krzemiany warstwowe oraz inne minerały znane z Marsa^[115], wskazując na jego powstanie z materii wyrzuconej przez uderzenie w powierzchnię planety, która później połączyła się w ciało na orbicie^[109]. Podobnie, wedle teorii wielkiego zderzenia, powstał ziemski Księżyc. Podczas kiedy widma powierzchni księżyców w świetle widzialnym oraz bliskiej podczerwieni przypominają widma planetoid, widmo Fobosa w dalszej podczerwieni nie jest podobne żadnych chondrytów^[115].

Planetoidy trojańskie

 Osobny artykuł: Lista planetoid trojańskich Marsa.

Podobnie jak Jowisz, Mars ma na swojej orbicie planetoidy krążące z okresem obiegu równym okresowi obiegu planety, czyli tzw. planetoidy trojańskie. Są to: 5261 Eureka - pierwsza odkryta planetoida trojańska Marsa, 1998 VF₃₁, 1999 UJ₇, oraz 2007 NS₂.

Obserwacje

Ruch wsteczny Marsa w 2003 roku, obserwowany z Ziemi.

Opozycje Marsa w latach 2003-2018 widziane sponad płaszczyzny ekliptyki, w układzie związanym z Ziemią (w środku).

Obserwowany gołym okiem z Ziemi Mars ma wyraźnie żółty, pomarańczowy albo czerwony kolor, a jego jasność zmienia się w trakcie ruchu po orbicie silniej niż jakiejkolwiek innej planety. Rzeczywisty kolor powierzchni Marsa jest bliższy karmelowego, a widoczne zaczerwienienie nadaje mu pył w atmosferze planety; uwzględniając to, łazik NASA Spirit przekazał zdjęcia krajobrazu w błotnistym, zielono-brązowym kolorze, z niebiesko-szarymi skałami oraz plamami jasnoczerwonego piasku^[116]. Obserwowana wielkość gwiazdowa Marsa zmienia się od +1,8 w pobliżu koniunkcji, do -2,91 w opozycji w peryhelium^[10]. W najdalszym od Ziemi położeniu, planeta istnieje ponad siedem razy dalej od niej, niż w najbliższym. W warunkach najmniej korzystnych dla obserwacji, potrafi giniąć w blasku Słońca przez miesiące. W najbardziej korzystnych warunkach, zdarzających się co 15 albo 17 lat oraz stale pomiędzy późnym lipcem a końcem września, Mars pokazuje bogactwo szczegółów powierzchni w teleskopach. Szczególnie zauważalne, nawet przy małym powiększeniu, są lodowe czapy polarne^[117].

Mars zbliżając się do opozycji zaczyna poruszać się ruchem wstecznym, co oznacza, że zakreśla pętlę na tle gwiazd, cofając się względem swojego zwykłego kierunku ruchu. Ruchu wsteczny planety trwa około 72 dni, Mars osiąga swoją maksymalną jasność w połowie tego okresu^[118].

Największe zbliżenia

Względne

Sytuację, w krórej Mars oraz Słońce leżą dokładnie po przeciwnych stronach Ziemi, nazywamy opozycją. Przypada ona stale blisko czasu, kiedy odległość pomiędzy Marsem a Ziemią jest najmniejsza; opozycję od momentu największego zbliżenia może dzielić do 8,5 dnia. Odległość obu ciał zmienia się od około 54^[119] do 103 milionów kilometrów, ze względu na eliptyczność orbit, co powoduje podobne zmiany średnicy kątowej Marsa^[120]. Ostatnia opozycja miała miejsce 29 stycznia 2010, następna przypada 3 marca 2012, w odległości około 100 milionów km^[121]. Kolejne opozycje Marsa są średnio co 780 dni, czas ten nazywany jest synodycznym okresem obiegu; może on zmieniać się od 764 do 812 dni^[122].

Największe zbliżenia w historii

Największe zbliżenia Marsa do Ziemi w czasie ostatnich 60 000 lat miało miejsce 27 sierpnia 2003 (o godzinie 9:51:13 czasu uniwersalnego), planety zbliżyły się na odległość 55 758 006 km (0,372719 j.a.), a obserwowana wielkość gwiazdowa Marsa sięgnęła -2,88^m. Stało się to, kiedy Mars był o jeden dzień od opozycji oraz około trzech dni od przejścia przez peryhelium. Szacuje się, że ostatnie większe zbliżenie Marsa wydarzyło się 12 września 57 617 roku p.n.e., zaś następne zdarzy się już 29 sierpnia 2287 roku^[123]. Jednak ta rekordowo mała odległość była tylko nieznacznie mniejsza niż przy innych niedawnych zbliżeniach. Na przykład, minimalna odległość z 22 sierpnia 1924 to 0,37285 j.a., a minimalna odległość 24 sierpnia 2208 będzie równa 0,37279 j.a.^[106].

Historyczne obserwacje

Wędrówki Marsa na nocnym niebie zostały zauważone przez starożytnych astronomów egipskich, a przed 1534 rokiem p.n.e był im znany jego ruch wsteczny^[124]. Astronomowie babilońscy w okresie państwa nowobabilońskiego prowadzili regularne zapisy pozycji planet oraz systematyczne obserwacje ich zachowań. O Marsie wiedzieli, że w czasie 79 lat mieści się jego 37 okresów synodycznych albo 42 obiegi zodiaku przez planetę. Wynaleźli też metody arytmetyczne dokonywania drobnych poprawek do przewidywanych pozycji planet^[125][126].

W IV wieku p.n.e Arystoteles stwierdził, że Mars zniknął za Księżycem podczas okultacji, wykazując tym samym, że planeta jest dalej^[127]. Ptolemeusz, Grek żyjący w Aleksandrii, próbował rozwiązać problem ruchu orbitalnego planet, w tym Marsa^[128]. Teoria geocentryczna Ptolemeusza oraz jego praca zbiorowa na temat astronomii, przedstawiona w wielotomowym dziele Almagest, stała się niekwestionowanym fundamentem wiedzy astronomicznej na następne czternaście wieków^[129]. Literatura starożytnych Chin potwierdza, że Mars był znany chińskim astronomom nie później niż w czwartym wieku p.n.e.^[130]. W V wieku naszej ery, hinduscy astronomowie w traktacie astronomicznym Surja Siddhanta oszacowali średnicę Marsa^[131]. W VIII wieku perski astronom Yaqub ibn Tariq, w pracy Az-Zīj al-Mahlul min as-Sindhind li-Darajat Daraja, próbował oszacować odległość pomiędzy Ziemią a Marsem^[132].

W XVII wieku, Tycho Brahe zmierzył paralaksę dobową Marsa, a Johannes Kepler użył jej do obliczania orientacyjnej odległości do planety^[133]. Gdy teleskop stał się dostępny, ponownie zmierzono dobową paralaksę Marsa, w celu określenia odległości Słońce-Ziemia, po raz pierwszy dokonał tego Giovanni Cassini w 1672. Jednakże te wczesne pomiary były utrudnione przez jakość instrumentów^[134]. W 1610 Galileo Galilei po raz pierwszy oglądał Marsa przez teleskop^[135]. Holenderski astronom Christiaan Huygens jako pierwszy zaobserwował szczegóły jego powierzchni (Syrtis Major), oraz określił okres obrotu planety^[136].

Marsjańskie "kanały"

Mapa Marsa wykonana przez Giovanniego Schiaparellego, z encyklopedii wydanej w 1888 roku.

Szkic powierzchni planety, wykonany przez Lowella przed rokiem 1914.

Mapa Marsa zbudowana ze zdjęć Kosmicznego Teleskopu Hubble'a wykonanych w pobliżu opozycji w 1999.

 Osobny artykuł: Kanały marsjańskie.

W XIX wieku rozdzielczość teleskopów osiągnęła poziom wystarczający do identyfikacji cech powierzchni Marsa. 5 września 1877 roku miała miejsce opozycja Marsa będącego w peryhelium, kiedy planeta była szczególnie blisko Ziemi. Włoski astronom Giovanni Schiaparelli wykorzystał tę sytuację, aby z pomocą swojego 22 cm teleskopu wykonać pierwszą mapę Marsa. Zaobserwował na tej planecie, jak mu się wydawało, długie proste struktury, które nazwał po włosku canali, a które później okazały się być złudzeniem optycznym. Uznał je za naturalne zjawisko oraz nadał im nazwy znanych rzek na Ziemi. Włoskie słowo canali, oznaczające "rowy", było przetłumaczone na angielski jako "kanały"; doprowadziło to do wielu spekulacji na temat inteligentnych istot budujących kanały na Marsie, co raczej drażniło Schiaparellego^[137][138].

Zafascynowany tym odkryciem, orientalista Percival Lowell założył obserwatorium, które miało do dyspozycji teleskopy 300 oraz 450 mm. Obserwatorium było wykorzystywane do obserwacji Marsa w 1894 roku oraz przy następnych, mniej korzystnych opozycjach. Opublikował parę książek o Marsie oraz życiu na planecie, które miały wielki wpływ na społeczeństwo^[139]. Kanały obserwowali także inni astronomowie, tacy jak Henri Perrotin oraz Louis Thollon w Nicei, używający jednego z największych ówczesnych teleskopów^[140][141].

Sezonowe zmiany (zmniejszanie się czap polarnych oraz ciemnych obszarów podczas marsjańskiego lata) w połączeniu z obserwacjami kanałów doprowadziły do licznych spekulacji na temat życia na Marsie, w tym do długo utrzymującego się przekonania, że na planecie są rozległe morza oraz roślinność. Ówczesne teleskopy nie miały wystarczającej rozdzielczości, by dostarczyć rozstrzygających dowodów; wraz z budową coraz większych oraz doskonalszych teleskopów coraz mniej długich, prostych linii było obserwowanych. W 1909 roku Flammarion, prowadząc obserwacje przez 840 mm teleskop, stwierdził, że dostrzega na Marsie rozliczne nieregularne wzory, ale żadnych kanałów^[142].

Wyprawy badawcze

Model lądownika sondy Mars 3

Miejsce lądowania Vikinga 1.

 Osobny artykuł: Badania Marsa.

Wiele sond kosmicznych, włączając w to orbitery, lądowniki oraz łaziki, było wysłanych w kierunku Marsa przez ZSRR, USA, Europę, oraz Japonię, aby zbadać powierzchnię planety, jej klimat oraz strukturę geologiczną. Aktualny koszt wysłania z powierzchni Ziemi na powierzchnię Marsa 1 kg ładunku oscyluje w pobliżu 309 000 dolarów^[143].

Około 2/3 wszystkich misji na Marsa nie było zakończonych powodzeniem, ulegając awarii przed ukończeniem albo nawet w początkowym etapie lotu. Chociaż wysoki odsetek niepowodzeń wynika z wielorakich problemów technicznych, liczba drobnych awarii albo przypadków niewyjaśnionej utraty łączności jest tak duża, że w NASA przez wiele lat żartowano o "wielkim galaktycznym upiorze", który żeruje na statkach kosmicznych lecących na Marsa^[144].

Zakończone misje

Pierwszego udanego przelotu w pobliżu Marsa dokonał w 1964 roku Mariner 4. W dniu 14 listopada 1971 Mariner 9 stał się pierwszą sondą na orbicie innej planety, wchodząc na orbitę wokół Marsa^[145]. Pierwszego udanego lądowania na powierzchni dokonała radziecka sonda Mars 3 z programu Mars, wyniesiona w 1971 roku, ale kontakt z nią stał się utracony w przeciągu sekund po lądowaniu. W 1975 NASA wysłała sondy programu Viking, który składał się z dwóch orbiterów wyposażonych w lądowniki, które pomyślnie wylądowały na planecie w 1976 roku. Viking 1 pozostał operacyjny przez sześć lat, Viking 2 przez trzy. Lądowniki Viking przekazały kolorowe panoramy powierzchni Marsa oraz wykonały eksperymenty biologiczne, których celem było poszukiwanie śladów życia na planecie, a orbitery wykonały mapy powierzchni na tyle szczegółowe, że nadal pozostają w użyciu^[146].

Sondy radzieckiego programu Fobos zostały wysłane na Marsa w 1988 roku, w celu badania planety oraz jej księżyców. Kontakt z Fobosem 1 stał się stracony w drodze na Marsa, natomiast Fobos 2 z powodzeniem fotografował Marsa oraz Fobosa, ale uległ uszkodzeniu zanim odłączono dwa lądowniki, który miały wylądować na powierzchni tego księżyca^[147].

Po zakończonej niepowodzeniem misji orbitera Mars Observer w 1992 roku, NASA wysłała w 1996 roku sondę Mars Global Surveyor. Ta misja zakończyła się pełnym sukcesem, kończąc swoją podstawową misję mapowania powierzchni planety na początku 2001 roku. Kontakt z sondą stał się utracony w listopadzie 2006 roku, podczas trzeciego programu rozszerzonego, po dokładnie 10 latach w przestrzeni kosmicznej. Wyniesiony w tym samym oknie startowym, miesiąc po Surveyor, lądownik Mars Pathfinder z łazikiem Sojourner wylądował w dolinie Ares Vallis na Marsie latem 1997 roku. Również ta misja była sukcesem oraz wzbudziła duże zainteresowanie, po części ze względu na znaczną liczbę zdjęć, które zostały przesłane na Ziemię^[148].

Ostatnią z sond NASA, która do tej pory wylądowała na Marsie, był lądownik Phoenix, który dotarł w okolice północnej czapy polarnej planety 25 maja 2008 roku^[149]. Lądownik posiadał ramię o długości 2,5 m, zdolne wkopać się na metr w marsjański grunt, oraz mikroskopową kamerę o rozdzielczości jednej tysięcznej grubości ludzkiego włosa. 15 czerwca 2008 roku kamery lądownika przekazały obraz jasnej substancji w miejscu lądowania, którą zidentyfikowano jako lód wodny; uległ on sublimacji przed 20 czerwca^[150][151]. Misja była uznana za zakończoną 10 listopada 2008 roku, albowiem inżynierowie nie byli już w stanie skontaktować się z lądownikiem^[152].

Trwające misje

Platforma lądownika łazika Spirit.

Widok z lądownika Phoenix.

W 2001 roku misję rozpoczął orbiter NASA 2001 Mars Odyssey, który nadal (stan z kwietnia 2012) pozostaje czynny na orbicie Marsa^[153]. Wchodzący w skład wyposażenia sondy spektrometr promieniowania gamma wykrył znaczne ilości wodoru w górnej warstwie regolitu na Marsie. Twierdzi się, że wodór ten jest związany w postaci cząsteczek wody, tworzących wieloletnią zmarzlinę.

W 2003 roku, Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) rozpoczęła misję Mars Express, składającą się z orbitera Mars Express oraz lądownika Beagle 2. Misja Beagle 2 nie powiodła się. Podczas opadania stracono kontakt z lądownikiem oraz stał się on uznany za utracony. Na początku 2004 roku zespół odpowiedzialny za urządzenie PFS (Planetary Fourier Spectrometer) na pokładzie orbitera ogłosił, że wykryto metan w marsjańskiej atmosferze. W czerwcu 2006 roku ESA doniosła także o odkryciu zorzy na Marsie^[154] (pomimo braku globalnego pola magnetycznego).

Również w 2003 roku NASA rozpoczęła program Mars Exploration Rover, składający się z dwóch łazików o nazwach Spirit (MER-A) oraz Opportunity (MER-B). Obydwie sondy pomyślnie wylądowały w styczniu 2004 roku oraz osiągnęły albo przekroczyły wszystkie swoje podstawowe cele. Do najważniejszych wyników naukowych trzeba znalezienie dowodów, że woda istniała na powierzchni Marsa w przeszłości oraz to w obu miejscach lądowań. Wiry marsjańskiego pyłu oraz wiatr sporadycznie oczyszczały panele słoneczne obu łazików, tym samym zwiększając ich żywotność^[155]. Łazik Spirit utracił mobilność w 2009 roku, a w marcu 2010 ostatecznie stracono z nim kontakt^[156][157]. Opportunity, po przebadaniu odsłonięć warstw geologicznych w mniejszych kraterach, dotarł w sierpniu 2011 roku do dużego krateru Endeavour, gdzie ma prowadzić dalsze badania^[158].

Wysłana w 2005 roku sonda NASA Mars Reconnaissance Orbiter, na orbitę planety dotarła 10 marca 2006 roku. Orbiter tworzy mapy terenu oraz pogody Marsa, aby znaleźć odpowiednie miejsca lądowania dla przyszłych lądowników. Układ transmisji danych z sondy na Ziemię stał się wydatnie ulepszony, przez co ma on większą przepustowość niż wszystkie poprzednie misje razem wzięte. MRO przesłał m.in. pierwsze zdjęcia lawin, schodzących ze zboczy w pobliżu bieguna północnego planety^[159].

26 listopada 2011 r. rozpoczęła się misja Mars Science Laboratory z łazikiem Curiosity, który jest większy, szybszy (90 m/h) oraz wyposażony w doskonalsze przyrządy niż Mars Exploration Rovers. Eksperymenty chemiczne uwzględniają chromatograf, spektrometr gazowy oraz laser, które potrafią analizować skład skał w odległości do 13 m^[160]. Lądowanie łazika na powierzchni planety ma nastąpić 6 sierpnia 2012 roku.

Przyszłe misje

Najbliższą z przyszłych misji marsjańskich jest planowany na 2013 rok lot amerykńskiego orbitera MAVEN, który ma prowadzić badania atmosfery planety^[161].

W 2016 oraz 2018 roku ESA planuje wysłanie podwójnej misji ExoMars. Pierwsza cząstka misji ma składać się z orbitera poszukującego śladów metanu oraz innych gazów śladowych w atmosferze planety oraz z niewielkiego lądownika stacjonarnego. Wysłany w 2018 roku łazik będzie mógł wykonywać wiercenia do głębokości 2 m w poszukiwaniu związków organicznych^[162]. Misje te bywają zrealizowane przez ESA we współpracy z Rosją.

Załogowa wyprawa na Marsa była określona przez Stany Zjednoczone jako podstawowy długoterminowy cel programu Wizji Eksploracji Kosmosu, który wydał w 2004 roku ówczesny prezydent USA George W. Bush^[163]. NASA oraz Lockheed Martin rozpoczęły prace nad statkiem kosmicznym Orion (wcześniej Crew Exploration Vehicle), który miał umożliwić ponowne lądowanie na Księżycu do 2020 roku, jako krok w kierunku ekspedycji na Marsa. W 2007 roku administrator NASA Michael D. Griffin stwierdził, że agencja zamierza sprowadzić człowieka na Marsa przed 2037^[164]. Z uwagi na cięcia budżetowe powrót na Księżyc stał się wykreślony z najbliższych planów NASA, ale lot na Marsa w latach 30. XXI wieku nadal jest w planach^[165].

ESA ma nadzieję, że lądowanie człowieka na Marsie nastąpi pomiędzy 2030 a 2035^[166]. Poprzedzą ją kolejno coraz większe sondy, począwszy od ExoMars^[167] oraz wspólnej misji NASA/ESA Mars Sample Return Mission^[168], której data realizacji, ze względu na koszty, pozostaje nieustalona.

Mars Direct jest propozycją stosunkowo taniej misji załogowej na Marsa, zaproponowaną przez założyciela Mars Society Roberta Zubrina. Do wyniesienia w przestrzeń kosmiczną dużych mas wykorzystane miały by być przyszłe rakiety klasy Saturn V, aby pominąć budowę statku na orbicie okołoziemskiej^[169]. Pewien wariant projektu zakłada, że astronauci nie będą natychmiast wracali na Ziemię, jeśli w ogóle mieliby kiedykolwiek powrócić^[170].

Astronomia na Marsie

Symulacja tranzytu Ziemi oraz Księżyca w 2084 roku, widzianego z Marsa.

Dzięki orbiterom, lądownikom oraz łazikom, jest aktualnie możliwa obserwacja zjawisk astronomicznych z Marsa. Podczas kiedy Fobos widziany z równika Marsa ma jedną trzecią średnicy kątowej Księżyca widzianego z Ziemi, Deimos oglądany gołym okiem wyglądałby bardziej na gwiazdę niż na księżyc (3' średnicy kątowej) oraz byłby nieco jaśniejszy niż Wenus widziana z Ziemi^[171].

Zróżnicowane zjawiska znane z Ziemi są aktualnie obserwowane na Marsie, dla przykładu meteory oraz zorze^[154]. Z Marsa da się obserwować przejście Merkurego na tle tarczy Słońca (tranzyt Merkurego), tranzyt Wenus, a także tranzyty Ziemi, z których najbliższy wystąpi 10 listopada 2084^[172]. Księżyc Fobos ma na tyle małą średnicę kątową, że może powodować tylko częściowe zaćmienie Słońca; w przypadku Deimosa stopień przesłonięcia tarczy słonecznej jest znikomy, dlatego powiada się o tranzycie Deimosa, a nie o zaćmieniu^[173][174].

Zachód Słońca na Marsie uwieczniony przez łazik Spirit z krateru Gusiewa, 19 maja 2005 roku.

Życie

Poszukiwania istot inteligentnych

Reklama mydła z 1893, wykorzystująca popularne przekonanie, że Mars jest zamieszkany.

Pogląd, że Mars zamieszkany jest przez inteligentnych Marsjan był szczególnie popularny pod koniec XIX wieku. Obserwacje Giovanniego Schiaparelliego oraz książki Percivala Lowella doprowadziły do powstania obrazu Marsa jako wysychającej, ochładzającej się planety, na której starożytna cywilizacja stworzyła wielkie kanały nawadniające^[175].

Wiele innych obserwacji oraz oświadczeń znanych osobistości złożyło się na zjawisko kulturalne, zwane "marsjańską gorączką" (Mars Fever)^[176]. W 1899 roku, podczas badania szumu radiowego atmosfery, wykorzystując swoje odbiorniki w laboratorium Colorado Springs, wynalazca Nikola Tesla obserwował powtarzające się sygnały, które następnie uznał za komunikaty radiowe z innej planety, przypuszczalnie z Marsa. W 1901 Tesla w wywiadzie powiedział:

Dopiero jakiś czas później w moim umyśle błysnęła myśl, że obserwowane zaburzenia bywają spowodowane przez inteligentne działanie. Pomimo, że nie mogłem odczytać ich sensu, było dla mnie niemożliwym, aby myśleć o nich jako o czymś całkowicie przypadkowym. Ciągle rośnie we mnie uczucie, że byłem pierwszym, który usłyszał pozdrowienie z innej planety[177].

Teorie Tesli zyskały poparcie Lorda Kelvina, który podczas wizyty w Stanach Zjednoczonych w 1902 roku miał powiedzieć, iż myśli, że Tesla wychwycił sygnały wysyłane z Marsa do Stanów Zjednoczonych^[178]. Jednak Kelvin stanowczo zaprzeczył tym doniesieniom niedługo przed wyjazdem z Ameryki: Co naprawdę powiedziałem, to że mieszkańcy Marsa, jeśli istnieją, byliby niewątpliwie w stanie zobaczyć Nowy Jork, w szczególności w blasku energii elektrycznej^[179].

W 1901 roku w artykule The New York Timesa dyrektor Harvard College Observatory, Edward Charles Pickering, powiedział, że otrzymał telegram od Lowell Observatory w Arizonie, który zdawał się potwierdzać, że Mars próbował komunikować się z Ziemią:

Na początku grudnia 1900 roku, otrzymaliśmy z Lowell Observatory w Arizonie telegram, że zaobserwowano wiązkę światła z kierunku Marsa (obserwatorium Lowella specjalizowało się w obserwacjach Marsa), która trwała siedemdziesiąt minut. Przekazałem tę informację do Europy, oraz rozesłałem neostylowe kopie na cały kraj. Tamtejszy obserwator jest ostrożnym oraz pewnym człowiekiem oraz nie ma powodu, by wątpić, że to światło istniało. Było podane, że pochodził ze znanego punktu geograficznego na Marsie. To wszystko. Teraz historia poszła na cały świat. W Europie twierdzą, że byłem w kontakcie z Marsem, powstają na tym tle wszelkiego rodzaju wyolbrzymienia. Czymkolwiek było to światło, nie mamy możliwości poznania. Czy to była inteligencja, czy nie, nikt tego nie może potwierdzić. To jest absolutnie niewytłumaczalne[180].

Pickering zaproponował później założenie zestawu luster w Teksasie z zamiarem komunikacji z Marsjanami^[181].

Jeszcze w latach sześćdziesiątych XX wieku publikowano artykuły o biologii Marsa, odrzucające inne wyjaśnienia sezonowych zmian na planecie. Publikacje zawierały nawet szczegółowe scenariusze metabolizmu oraz cykli chemicznych funkcjonowania ekosystemu^[182].

Dopiero po 1960 roku sondy NASA, wysłane na planetę w programie Mariner, rozwiały te mity na temat Marsa. Badania z lat 70. XX w. prowadzone przez lądowniku programu Viking nie wykryły żadnych śladów życia, a przedstawiły powierzchnię planety jako surową oraz niegościnną dla życia^[183].

Przy użyciu danych z tych misji sporządzono mapy Marsa, lecz dopiero sonda Mars Global Surveyor, wystrzelona w 1996 oraz pracująca do końca 2006 roku, sporządziła kompletne oraz niezwykle szczegółowe mapy topografii, pola magnetycznego oraz składników mineralnych powierzchni Marsa^[184], wykazując całkowity niedobór śladów zamieszkania Marsa przez inteligentne istoty. Mapy te są aktualnie dostępne w Internecie, dla przykładu w serwisie Google Mars.

Pseudonaukowe spekulacje na temat inteligentnego życia na Marsie trwają jednak do dziś. Pewne oparte są na drobnych elementach postrzeganych w skali obrazów kosmicznych, takich jak "piramidy" oraz "Marsjańska Twarz". Astronom Carl Sagan stwierdził:

Mars stał się swego rodzaju mityczną areną, na której ścierają się nasze ziemskie nadzieje oraz obawy[138].

Marsjańska twarz – kontrowersyjna formacja geologiczna w rejonie Cydonii, sfotografowana w 1976 roku przez sondę Viking.

Współczesne poglądy

Wedle obecnej wiedzy do powstania oraz utrzymania się życia niezbędne jest zachodzenie ciekłej wody na powierzchni planety. Wymaganie to wyznacza strefę, zwaną ekosferą, w jakiej musi krążyć ona wokół gwiazdy; dla Słońca obszar ten rozciąga się aktualnie na zewnątrz orbity Wenus, do odległości bliskiej długości półosi wielkiej orbity Marsa^[185]. W pobliżu peryhelium Mars istnieje wewnątrz tego regionu, ale małe ciśnienie atmosferyczne uniemożliwia istnienie ciekłej wody na większości obszarów – lód nie topnieje, ale sublimuje do postaci pary wodnej z pominięciem cieczy. Zachodzenie zbiorników wodnych oraz dużych przepływów wskazuje, że w przeszłości na planecie panowały lepsze warunki do rozwoju życia niż obecnie, ale to nie rozstrzyga, czy żywe organizmy w ogóle na niej istniały. Najnowsze badania sugerują, że wody na powierzchni Marsa mogły być zbyt słone oraz kwaśne, by mogło się w nich rozwinąć życie podobne do ziemskiego^[186].

Brak magnetosfery oraz bardzo cienka atmosfera Marsa stanowią duże wyzwania dla życia: transport ciepła na powierzchni jest niewielki, ochrona przed bombardowaniem meteorytami oraz wiatrem słonecznym jest słaba, a ciśnienie atmosferyczne nie wystarcza do utrzymania wody w stanie ciekłym. Prócz tego Mars jest prawie, a być może całkowicie nieaktywny geologicznie; koniec aktywności wulkanicznej sprawił, że nie ma tu obiegu substancji mineralnych pomiędzy powierzchnią oraz wnętrzem planety^[187], jaki zachodzi na Ziemi.

Sondy Viking w połowie lat 70. prowadziły eksperymenty mające na celu wykrycie drobnoustrojów w marsjańskiej glebie w miejscach lądowania; wyniki zostały początkowo uznane za słabo pozytywne. Odnotowano m.in. czasowy wzrost zawartości CO₂ w próbce wystawionej na działanie wody oraz substancji odżywczych. Jednak wniosek ten był później kwestionowany przez wielu naukowców, prowadząc do długiej debaty; pracujący dla NASA Gilbert Levin stwierdził, że Viking mógł znaleźć życie. Ponowne analizy aktualnie 30-letnich danych z Vikinga, w świetle współczesnej wiedzy o ekstremofilnych formach życia, sugerują, że testy Vikinga nie były wystarczająco zaawansowane, aby wykryć takie formy życia. Badania mogły nawet zabić hipotetyczne organizmy^[188]. Testy przeprowadzone przez lądownik Phoenix wykazały, że grunt jest bardzo alkaliczny (ma wysokie pH) oraz zawiera związki magnezu, sodu, potasu oraz chloru. Zawartość składników odżywczych w regolicie bywa wystarczająca do utrzymania życia, ale musi być ono chronione przed intensywnym promieniowaniem ultrafioletowym^[189].

W 1996 roku w Centrum Lotów Kosmicznych imienia Lyndona B. Johnsona, w pochodzącym z Marsa meteorycie ALH 84001 zostały znalezione nietypowe mikroskopijne struktury. Pewni ludzie naukowcy sugerowali, że kształty te bywają zachowanymi skamieniałościami bakterii żyjących niegdyś na Marsie, które wraz ze skałą zostały wyrzucone w przestrzeń kosmiczną, a po 15 milionach lat podróży dotarły na Ziemię. Wątpliwości budził od początku rozmiar tych struktur, mniejszych od wszystkich ziemskich bakterii. Wykazano także, że podobne twory potrafią powstać w procesie nieorganicznym, bez udziału istot żywych^[190].

Małe ilości metanu oraz formaldehydu niedawno wykryte przez orbitery Marsa potrafią wskazywać na istnienie życia, albowiem związki te szybko rozkładają się w atmosferze Marsa oraz muszą być na bieżąco uzupełniane^[191][192]. Ale możliwe jest, że związki te są uwalniane przez procesy wulkaniczne albo geologiczne, takie jak serpentynizacja^[96].

Mars w kulturze

Nazwa Mars pochodzi od rzymskiego boga wojny. W wielorakich kulturach, Mars reprezentuje męskość oraz młodość. Jego symbol, koło ze strzałką skierowaną w prawo oraz do góry, stosowany jest także jako symbol płci męskiej.

Nazwę Mars nosi baton czekoladowy produkowany przez Mars Incorporated^[193]. MARS to marka papierosów produkowana przez firmę Mars Incorporated. Mars odnosi się do typów pistoletów Bergmann oraz Webley. Nazwę Mars noszą francuskie miejscowości w regionie Langwedocja-Roussillon, Rodan-Alpach oraz Limousin.

W literaturze, filmie oraz muzyce

Ilustracja maszyny bojowej Marsjan z francuskiego wydania "Wojny Światów" H.G. Wellsa z 1906 roku.

Jonathan Swift w 19 rozdziale swojej powieści Podróże Guliwera opisał księżyce Marsa, około 150 lat przed ich faktycznym odkryciem przez Asapha Halla, opis nader trafnie opisywał ich orbity. Wyobrażenie, że planeta ma dwa księżyce jest jednak jeszcze starsze oraz pochodzi od Keplera, który w 1610 roku mylnie odczytał anagram Galileusza oraz uznał, że ów astronom odkrył satelity Marsa^[194].

Wyobraźnię twórców stymulowała intensywna czerwień powierzchni Marsa, oraz dziewiętnastowieczne naukowe spekulacje, że warunki na powierzchni nie tylko potrafią podtrzymywać życie, ale życie inteligentne^[195]. Przypuszczenia te dały początek scenariuszom science fiction, wśród nich opublikowanej w 1898 roku przez H.G. Wellsa powieści "Wojna światów", w których Marsjanie szukając ucieczki z umierającej planety, dokonują inwazji na Ziemię. Zbudowana przez Orsona Wellesa adaptacja radiowa "Wojny światów", była zaprezentowana 30 października 1938 roku w stacji CBS jako relacja na żywo, stając się przyczyną paniki wśród mieszkańców New Jersey, kiedy wielu słuchaczy wzięło ją za prawdę^[196][197].

Inne znane dzieła, w których znaczącą rolę odgrywał Mars oraz Marsjanie to m.in.: zbiór Kroniki marsjańskie Raya Bradbury, w którym ludzcy odkrywcy przypadkowo niszczą cywilizację Marsa, cykl Barsoom Edgara Rice Burroughsa, książka Z milczącej planety C. S. Lewisa^[198] oraz szereg książek Roberta Heinleina, pisanych do połowy lat sześćdziesiątych^[199].

Arthur C. Clarke swoją pierwszą powieść Piaski Marsa (1951) poświęcił jego zasiedlaniu przez ludzi. Wydarzenia opisane w trylogii Kima Stanleya Robinsona: Czerwony Mars (1992)^[200]Zielony Mars (1994)^[201] oraz Błękitny Mars (1996)^[202] oparte są na wizji kolonizacji oraz przystosowywania tej planety do ludzkich potrzeb. Autor koncentrował się jednak nie na aspektach technicznych przedsięwzięcia, lecz na wizji budowy nowego społeczeństwa ludzi – Marsjan. Również znany amerykański pisarz Ben Bova, poruszył tematykę eksploracji Marsa w trylogii Mars (1992), Powrót na Marsa (1999) oraz Życie na Marsie (2008), zawartej w cyklu Droga przez Układ Słoneczny.

Motyw marsjańskiej kolonii, walczącej o niezależność od Ziemi, jest elementem fabuły powieści Grega Beara oraz Kima Stanleya Robinsona, a także w filmie Pamięć absolutna na podstawie opowiadania Philipa K. Dicka oraz w serialu telewizyjnym Babilon 5. Pewne gry wideo także korzystają z tego elementu, w tym Red Faction. Mars (i jego księżyce), były także miejscem akcji popularnych gier serii Doom oraz Martian Gothic.

Pierwszym polskim pisarzem, który poruszy temat Marsa. Stanisław Lem w swojej pierwszej powieści Człowiek z Marsa (1947) przedstawił jakby własną wizję Wojny światów^[203]. Już w tej powieści ukazał się przewodni motyw niemożności porozumienia pomiędzy przedstawicielami odmiennych cywilizacji. W opowiadaniu Ananke (1971) temat kanałów marsjańskich, badań oraz kolonizacji Marsa jest jednym z ważnych motywów zaś sama planeta była nazwana świnią^[204].

Kolejnym polskim pisarzem, który poruszył tematykę kolonizacji Marsa oraz kształtowania się tamtejszego społeczeństwa był Rafał Kosik. W swojej powieści Mars (2003) przedstawił wizję zdegenerowanej marsjańskiej cywilizacji, chylącej się ku upadkowi oraz katastrofy ekologicznej do której doprowadziło nieumiejętne przeprowadzenie terraformacji^[205] .

Po tym jak sondy kosmiczne Mariner oraz Viking przysłały zdjęcia ukazujące rzeczywiste oblicze Marsa, martwego oraz pozbawionego kanałów, te wyobrażenia Marsa zostały zarzucone na rzecz realistycznych wyobrażeń przyszłej kolonizacji Marsa przez ludzkość, z których do najbardziej znanych trzeba trylogia marsjańska (Czerwony Mars, Zielony Mars oraz Błękitny Mars) Kima Robinsona. Jednak pseudonaukowe spekulacje na temat Twarzy na Marsie oraz innych tajemniczych obiektów zauważonych przez sondy kosmiczne powodują, że życie na Marsie to nadal popularny motyw w twórczości science fiction, zwłaszcza w filmie^[206].

Komiksowa osoba inteligentnego Marsjanina Marvina ukazała się w telewizji w 1948 roku w animowanej serii Zwariowane Melodie oraz nadal jest obecna w kulturze masowej^[207].

Polski artysta Kazik Staszewski na płycie "Melassa" nagrał piosenkę o inwazji Marsjan na Polskę pod tytułem "Mars Napada"^[208]

Filmy o Marsie

Do tematyki związanej z Marsem (a także Marsjanami) odnosi się wiele filmów – oto pewne z nich:

• Wojna światów (War of the Worlds), 1953, reżyseria Byron Haskin
• Najeźdźcy z Marsa (Invaders from Mars), 1953, reżyseria William Cameron Menzies
• Robinson Crusoe na Marsie (Robinson Crusoe on Mars), 1964, reżyseria Byron Haskin
• Mars potrzebuje kobiet (Mars Needs Women), 1967, reżyseria Larry Buchanan
• Marsjanie wracajcie do domu (Martians Go Home), 1990, reżyseria Fredric Brown
• Pamięć absolutna (Total Recall), 1990, reżyseria Paul Verhoeven
• Marsjanie atakują! (Mars Attacks!), 1996, reżyseria Tim Burton
• Mój przyjaciel Marsjanin (My Favorite Martian), 1999, reżyseria Donald Petrie
• Misja na Marsa (Mission to Mars), 2000, reżyseria Brian De Palma
• Czerwona Planeta (Red Planet), 2000, reżyseria Antony Hoffman
• Doom, 2005, reżyseria Andrzej Bartkowiak
• Matki w mackach Marsa (Mother of the tentacles Mars), 2011, animacja komputerowa
• John Carter, 2012, reżyseria Andrew Stanton

Gry komputerowe

• Doom – seria gier typu FPS, których fabuła rozgrywa się w bazie naukowo-wojskowej na Marsie
• Chaser – FPS z 2003 roku; na Marsie ma miejsce tylko cząstka gry
• Red Faction – cała historia przebiega się na Marsie
• UFO: Afterlight – trzecia cząstka serii UFO
• Earth 2160 – na Marsie ma miejsce tylko cząstka gry
• Mass Effect – Mars jest wspominany, jako miejsce odkrycia przez ludzi w 2148 ruin należących do starożytnej cywilizacji – Protean. W trzeciej odsłonie gry jest do wykonania jedna misja na Marsie.
• Dark Colony - gra strategiczna z 1997, której scenariusz skupia się na konflikcie dwóch ras: ludzi oraz obcych, Taar, którzy przybyli skolonizować Czerwoną Planetę po tym, kiedy ludzkość odkryła na niej "nadzwyczajne źródło energii". Dzięki niej możliwe było założenie ekosystemu niezbędnego do funkcjonowania życia

Przypisy

Linki zewnętrzne

Informacje w siostrzanych projektach

 Ilustracje oraz media  w Wikimedia Commons
 Definicje słownikowe  w Wikisłowniku
 Teksty źródłowe  w Wikiźródłach
 Cytaty  w Wikicytatach
 Wiadomości  w Wikinews

• Notatki do wykładu Tektonika planet
• On Mars: Eksploracja czerwonej planety w latach 1958–1978 na stronie NASA History Office.
• Mars Unearthed – Comparisons of terrains between Earth and Mars (Internet Archive)
• Be on Mars – anaglify utworzone ze zdjęć marsjańskich łazików MER
• Mars articles in Planetary Science Research Discoveries
• Geody Mars – World's search engine that supports NASA World Wind, Celestia, and other applications
• Mars Society – The Mars Society, organizacja poświęcona pracom nad badaniami oraz przyszłym osadnictwem na Marsie.
• NASA/JPL OnMars WMS Server for Mars Data – Work as Google Earth client overlays
• Artykuły o geomorfologii Marsa (ang.)

Media

• Computer Simulation of a flyby through Mariner Valley
• Animacja obrotu Marsa na stronie National Oceanic and Atmospheric Administration
• Flight Into Mariner Valley – symulacja przelotu nad kanionem Valles Marineris (NASA/JPL/Arizona State University)
• Mars – audycja z cyklu Astronomy Cast, odcinek 52, zawiera pełen zapis rozmowy. (ang.)

Zasoby kartograficzne

• Gazeteer of Planetary Nomenclature – Mars (USGS)
• PDS Map-a-planet
• Viking Photomap
• MOLA (topographic) map
• 3D maps of Mars in NASA World Wind
• Google Mars – Interaktywna mapa Marsa
• Ralph Aeschliman's Online Atlas of Mars

p • d • e Układ Słoneczny Słońce • Heliosfera Planety ☾ = księżyc albo księżyce ∅ = pierścienie planetarne Merkury Wenus Ziemia ☾ Mars ☾ Jowisz ☾ ∅ Saturn ☾ ∅ Uran ☾ ∅ Neptun ☾ ∅ Planety karłowate 1 Ceres 134340 Pluton ☾ 136108 Haumea ☾ 136472 Makemake 136199 Eris ☾ Małe ciała Układu Słonecznego Planetoidy Grupy oraz rodziny planetoid: Wulkanoidy • Planetoidy bliskie Ziemi • Pas planetoid • Trojańczycy • Centaury • Trojańczycy Neptuna • Księżyce planetoid • Meteoroidy Sprawdź także listę planetoid. Obiekty transneptunowe Pas Kuipera – Plutonki: Orkus • Iksjon – Cubewana: 2002 UX25 • Waruna • Quaoar • 2002 TX300 • 2005 UQ513 • 2003 MW12 • 2002 AW197 • 2007 JJ43 Dysk rozproszony: 2007 OR10 • 2007 UK126 • 2005 QU182 • Sedna Komety Lista komet okresowych oraz nieokresowych • Damokloidy • Obłok Oorta Sprawdź też: powstanie oraz ewolucja Układu Słonecznego, ciała niebieskie oraz listy obiektów w Układzie Słonecznym ze względu na orbitę, ze względu na promień oraz ze względu na masę, oraz Portal: Astronomia