Con la Rivoluzione Scientifica, gli astronomi si sono resi conto del fatto che la Terra e gli altri pianeti orbitano attorno al Sole. E grazie a Copernico, Galileo, Keplero e Newton, lo studio delle loro orbite fu affinato fino alla precisione matematica. E con le successive scoperte di Urano , Nettuno , Plutone e il Oggetti della fascia di Kuiper , siamo arrivati a capire quanto siano varie le orbite dei Pianeti Solari.
Tener conto di marzo , il secondo vicino più prossimo della Terra e un pianeta che viene spesso definito 'gemello della Terra'. Sebbene abbia molte cose in comune con la Terra, un'area in cui differiscono notevolmente è in termini di orbite. Oltre ad essere più lontano dal Sole, Marte ha anche un'orbita molto più ellittica, che si traduce in alcune variazioni piuttosto interessanti nella temperatura e nei modelli meteorologici.
Perielio e Afelio:
Marte orbita attorno al Sole a una distanza media (semiasse maggiore) di 228 milioni di km (141,67 milioni di mi), o 1.524 unità astronomiche (oltre una volta e mezza la distanza tra Terra e Sole ). Tuttavia, Marte ha anche la seconda orbita più eccentrica di tutti i pianeti del Sistema Solare (0,0934), il che lo rende un secondo distante da folle. Mercurio (a 0.20563).
Ciò significa che la distanza di Marte dal Sole varia tra il perielio (il suo punto più vicino) e l'afelio (il suo punto più lontano). In breve, la distanza tra Marte e il Sole varia nel corso di un anno marziano da 206.700.000 km (128.437 milioni di mi) al perielio e 249.200.000 km (154.8457 milioni di miglia) all'afelio - o 1,38 UA e 1,666 AU.
Parlando di un anno marziano, con una velocità orbitale media di 24 km/s, Marte impiega l'equivalente di 687 giorni terrestri per completare una singola orbita intorno al Sole. Ciò significa che un anno su Marte equivale a 1,88 anni terrestri. Aggiustato per i giorni marziani (alias. sol) - che durano 24 ore, 39 minuti e 35 secondi - che corrisponde a un anno di 668,5991 sol lungo (ancora quasi il doppio).
Marte è anche nel bel mezzo di un aumento a lungo termine dell'eccentricità. Circa 19.000 anni fa, ha raggiunto un minimo di 0,079 e raggiungerà nuovamente un'eccentricità di 0,105 (con una distanza del perielio di 1,3621 UA) tra circa 24.000 anni. Inoltre, l'orbita era quasi circolare circa 1,35 milioni di anni fa e lo sarà di nuovo tra un milione di anni.
Inclinazione assiale:
Proprio come la Terra, anche Marte ha un asse significativamente inclinato. Infatti, con un'inclinazione di 25,19° rispetto al suo piano orbitale, è molto vicino all'inclinazione della Terra di 23,439°. Ciò significa che, come la Terra, anche Marte subisce variazioni stagionali in termini di temperatura. In media, la temperatura superficiale di Marte è molto più fredda di quella che sperimentiamo qui sulla Terra, ma il la variazione è in gran parte la stessa .
L'orbita eccentrica di Marte e l'inclinazione assiale determinano notevoli variazioni stagionali. Credito e copyright: Enciclopedia Britannica
Tutto sommato, la temperatura media della superficie su Marte è di -46 °C (-51 °F). Si va da una minima di -143 °C (-225,4 °F), che si verifica durante l'inverno ai poli; e un massimo di 35 ° C (95 ° F), che si verifica durante l'estate e mezzogiorno all'equatore. Ciò significa che in certi periodi dell'anno, Marte è effettivamente più caldo di alcune parti della Terra.
Orbita e cambiamenti stagionali:
Le variazioni di temperatura di Marte e i suoi cambiamenti stagionali sono anche legati ai cambiamenti nell'orbita del pianeta. In sostanza, l'orbita eccentrica di Marte significa che viaggia più lentamente intorno al Sole quando è più lontano da esso, e più velocemente quando è più vicino (come affermato in Le tre leggi del moto planetario di Keplero ).
L'afelio di Marte coincide con la primavera nel suo emisfero settentrionale, il che la rende la stagione più lunga del pianeta, della durata di circa 7 mesi terrestri. L'estate è la seconda più lunga, dura sei mesi, mentre l'autunno e l'inverno durano rispettivamente 5,3 e poco più di 4 mesi. Nel sud, la lunghezza delle stagioni è solo leggermente diversa.
Marte è vicino al perielio quando è estate nell'emisfero sud e inverno nel nord, e vicino all'afelio quando è inverno nell'emisfero sud e estate nel nord. Di conseguenza, le stagioni nell'emisfero meridionale sono più estreme e le stagioni nel nord sono più miti. Le temperature estive al sud possono essere fino a 30 K (30 °C; 54 °F) più calde delle equivalenti temperature estive al nord.
La calotta polare sud di Marte, vista nell'aprile 2000 dalla sonda Mars Odyssey. Credito: NASA/JPL/MSSS
anche nevica su Marte . Nel 2008, la NASA Phoenix Lander trovato acqua ghiacciata nelle regioni polari del pianeta. Questa era una scoperta prevista, ma gli scienziati non erano preparati ad osservare neve che cade dalle nuvole . La neve, combinata con esperimenti di chimica del suolo, ha portato gli scienziati a credere che il sito di atterraggio avesse in passato un clima più umido e più caldo.
E poi nel 2012 i dati ottenuti dal Mars Reconnaissance Orbiter ha rivelato che si verificano nevicate di anidride carbonica nella regione polare meridionale di Marte. Da decenni, gli scienziati sanno che il ghiaccio di anidride carbonica è una parte permanente del ciclo stagionale di Marte ed esiste nelle calotte polari meridionali. Ma questa è stata la prima volta che un tale fenomeno è stato rilevato, e rimane l'unico esempio noto di neve di anidride carbonica che cade ovunque nel nostro sistema solare.
Inoltre, recenti sondaggi condotti dal Mars Reconnaissance Orbiter, il Laboratorio di scienze di Marte , il Missione Mars Orbiter (MAMMA), il Atmosfera di Marte ed evoluzione volatile (MAVEN) e il Opportunità e Curiosità I rover hanno rivelato alcune cose sorprendenti sul profondo passato di Marte.
Per cominciare, i campioni di suolo e l'osservazione orbitale hanno dimostrato in modo conclusivo che circa 3,7 miliardi di anni fa, il pianeta aveva più acqua sulla sua superficie di quella che c'è attualmente nell'Oceano Atlantico . Allo stesso modo, studi atmosferici condotti sulla superficie e dallo spazio hanno dimostrato che anche Marte aveva un'atmosfera vitale in quel momento, che stava lentamente spazzato via dal vento solare .
Gli scienziati sono stati in grado di misurare il tasso di perdita d'acqua su Marte misurando il rapporto tra acqua e HDO di oggi e di 4,3 miliardi di anni fa. Credito: Kevin Gill
Modelli meteorologici:
Queste variazioni stagionali consentono a Marte di sperimentare alcuni estremi meteorologici. In particolare, Marte ha le più grandi tempeste di polvere del Sistema Solare. Questi possono variare da una tempesta su una piccola area a tempeste gigantesche (migliaia di km di diametro) che coprono l'intero pianeta e oscurano la superficie alla vista. Tendono a verificarsi quando Marte è più vicino al Sole e hanno dimostrato di aumentare la temperatura globale.
La prima missione a notarlo è stata la marinaio 9 orbiter, che è stata la prima navicella spaziale ad orbitare attorno a Marte nel 1971, ha inviato sulla Terra le immagini di un mondo consumato dalla foschia. L'intero pianeta è stato coperto da una tempesta di polvere così massiccia che solo l'Olympus Mons, il gigantesco vulcano marziano che misura 24 km di altezza, poteva essere visto sopra le nuvole. Questa tempesta è durata per un mese intero e ha ritardatomarinaio 9tentativi di fotografare il pianeta in dettaglio.
E poi su 9 giugno 2001 , il telescopio spaziale Hubble ha individuato una tempesta di polvere nel bacino dell'Hellas su Marte. A luglio, la tempesta era cessata, ma poi è cresciuta di nuovo fino a diventare la più grande tempesta degli ultimi 25 anni. La tempesta era così grande che gli astronomi dilettanti che usavano piccoli telescopi erano in grado di vederla dalla Terra. E la nuvola ha innalzato la temperatura della gelida atmosfera marziana di ben 30 gradi Celsius.
Queste tempeste tendono a verificarsi quando Marte è più vicino al Sole e sono il risultato dell'aumento della temperatura che provoca cambiamenti nell'aria e nel suolo. Man mano che il terreno si asciuga, viene più facilmente raccolto dalle correnti d'aria, che sono causate dalle variazioni di pressione dovute all'aumento del calore. Le tempeste di polvere fanno aumentare ulteriormente le temperature, portando Marte a sperimentare il proprio effetto serra.
Abbiamo scritto molti articoli interessanti sulla distanza dei pianeti dal Sole qui su Universe Today. ecco Quanto sono lontani i pianeti dal sole? , Quanto dista Mercurio dal Sole? , Quanto dista Venere dal Sole? , Quanto dista la Terra dal Sole? , Quanto dista la Luna dal Sole? , Quanto dista Giove dal Sole? , Quanto dista Saturno dal Sole? , Qual è la distanza di Urano dal Sole? , Qual è la distanza di Nettuno dal Sole? e Quanto dista Plutone dal Sole?
Per ulteriori informazioni, Astronomia per principianti ti insegna come calcola la distanza da Marte .
Infine, se desideri saperne di più su Marte in generale, abbiamo realizzato diversi episodi di podcast sul Pianeta Rosso su Astronomy Cast. Episodio 52: Marte , e Episodio 91: Alla ricerca dell'acqua su Marte .