Mars je čtvrtá planeta sluneční soustavy o průměru 6779 Km, druhá nejmenší planeta sluneční soustavy po Merkuru. Mars jako řecký bůh války, kterého provázejí věrní souputníci Phobos a Deimos – Strach a Hrůza. Planeta Mars oobíhá ve střední vzdálenosti 227 940 930 km od Slunce. Planeta tedy obíhá Slunce asi o 78 miliónů kilometrů dále než naše modrá planeta – Země.
Porovnání velikosti Země a Marsu.
Planeta Mars je díky své poměrně vysoké jasnosti na pozemské obloze a pohybu mezi hvězdami známa od úsvitu lidských dějin. Avšak podrobnější znalosti nám přineslo až posledních 50 let, kdy se na planetu Mars soustředila pozornost kosmických velmocí, které k této planetě vyslaly postupně celou flotilu kosmických sond.
Vnitřní struktura Marsu:
1. Kůra silná 32 – 80 km
2. Plášť silný 1500 – 2000 km
3. Jádro o průměru 2500 km
Kosmické sondy k Marsu
Od ruských sond Mars, přes americké Marinery a následně Vikingy zamířily k Marsu současné složitá vozítka, které jsou vybaveny doslova polyfunkčními laboratořemi. Po Marsu se projížděla malá vozítka Spirit a Opportunity, které přinášely na Zemi ohromnou spoustu dat. Dnes po povrchu Marsu jezdí robotické vozidlo Perseverance, které je napěchováno měřícími přístroji (včetně malého vrtulníčku s kamerou) a dosahuje velikosti osobního auta.
Voda na Marsu a podobnost planety se Zemí
Vědci se dnes urputně snaží prokázat zejména přítomnost vody na povrchu Marsu. Zdá se, že voda měla v minulosti zásadní vliv na utváření povrchu Marsu, který má se Zemí mnoho společného. Střídají se tady roční období (jaro 199 d, léto 182 d, podzim 146 d a zima 160 d na severní polokouli; na jižní je to obráceně).
Planeta Mars má polární čepičky tvořené krystalky oxidu uhličitého, a jak se nyní jeví, i velkým množstvím vody. Mars se kolem své osy otočí za 24 h 37 min 22,66 s, tedy i den je na Marsu téměř stejně dlouhý jako na Zemi. Tím však veškerá podobnost končí.
Mars je o polovinu menší než Země. Má sice atmosféru, ta při povrchu planety má stejný tlak jako pozemská atmosféra ve výšce asi 30 km, tedy vysoko ve stratosféře (0,4 – 0,7 kPa), tedy asi 150 × nižší než na Zemi a její celková tloušťka dosahuje jen asi 100 km. Atmosféra je tvořena z 95 % oxidem uhličitým, 2,7 % dusíkem, 1,6 % argonem a 0,15 % kyslíkem se stopovými množstvími oxidu uhelnatého, xenonu, kryptonu a vodních par, tudíž je naprosto nedýchatelná.
Obloha a oblačnost
Díky obrovskému množství zvířeného prachu by se pozorovateli na povrchu Marsu nejevila modrá, jako je tomu u nás na Zemi, ale oranžová až červená. Snad jen na večer, kdy ustane konvektivní proudění a vzduch se pročistí, by obloha Marsu mohla dostat modrou barvu. V atmosféře je dokonce pravidelně pozorována oblačnost, která však nepřináší žádném srážky.
Magnetické pole
Magnetické pole Marsu je slabé, takže nedokáže chránit povrchu planety před slunečním a kosmickým zářením. To bombarduje povrch Marsu, který je tomuto záření vystaven doslova napospas.
Teplota na povrchu planety
Díky velké vzdálenosti od Slunce a řídké atmosféře dosahují teploty na povrchu Marsu velkých výkyvů. Od 120 do 300 K. Na rovníku Marsu mohou teploty výjimečně vystoupit na 17 °C až 27 °C. V tmavých oblastech a v blízkosti marsovských sopek byly lokálně naměřeny teploty o 5 – 15 °C vyšší, než je teplota okolí. Teplota atmosféry je pak o 20 – 30 °C nižší.
Polární čepička
Povrch planety
Podobně jako na Měsíci byly na Marsu pozorovány tmavé plochy, které dostaly pojmenování moře. Z těch největších jsou to Mare Acidalium, Mare Sirenum, Mare Erythraeum, Mare Tyrrhenum, Mare Serpentis, Mare Hadriacum, Mare Cimmerum, Mare Boreum, Mare Australe aj.
Povrch Marsu na fotografii z roveru Spirit
Valles Marineris (Údolí Marineru) dostalo pojmenování po kosmické sondě Mariner 9, která tento gigantický zlom na povrchu Marsu objevila a předala jeho snímky na Zemi v roce 1972. Tento opravdu impozantní zlom dosahuje délky okolo 4 000 km, šířky 100 až 600 km (průměrná šířka Valles Marineris činí 200 km) a hloubky 7 až 8 km s množstvím bočních kaňonů. Jen pro srovnání si uveďme, že známý Grand Canyon (Velký kaňon) v americké Arizoně dosahuje délky „pouhých“ 800 km, šířky 30 km a hloubky až 1,8 km. Avšak planeta Země má přibližně 2× větší průměr než Mars. Zatímco Valles Marineris dosahuje délky asi 1/5 rovníkového obvodu planety Mars zaujímá Grand kaňon asi jen 1/50 rovníkového obvodu planety Země. Mechanismus vzniku tohoto ohromného kaňonu není dodnes uspokojivě vysvětlen, ale řada badatelů se přiklání k teorii, že Valles Marineris vzniklo působením tektonických sil v oblasti Tharsis na litosférické desky (desková tektonika na Marsu je však stále jen teorií) s následným působením gravitačních sesuvů a možná i působením tekoucí vody v případě okrajových údolí.
Vallis Marineris
Další albedové útvary byly pojmenovány jako zálivy a jezera. Marsovská moře, na rozdíl od Měsíce, jsou, podobně jako velká část povrchu Marsu, rozryta velkým množstvím kráterů. Z těch největších jsou to Schiaparelli, Huyghens, Cassini, Lyot, Herschel, Copernicus, Lowell a řada dalších, které dosahují průměru až stovek kilometrů a hloubky 3 – 4 km.
Velké, relativně rovné světlé oblasti dostaly označení planiny. Asi nejfotografovanější a nejznámější je Hellas Planitia, která je jedním z nejstarších útvarů na povrchu Marsu, jejíž věk se odhaduje na 4 miliardy let. Průměr planiny, která je asi dva kilometry nad úrovní okolního terénu, činí asi 1 600 km, je tedy o více než polovinu větší než největší měsíční moře Mare Imbrium (Moře dešťů). Z dalších velkých planin jmenujme Utopia Planitia, Argyre Planitia, Amazonis Planitia, Arcadia Planitia aj.
Ve srovnání s povrchem Měsíce je povrch Marsu přece jen složitější. Objevují se tady obrovská údolí, z nichž největší je Vallis Marineris, které dosahuje délky neuvěřitelných 2 700 km, šířky 100 – 300 km a hloubky impozantních 6 km a k západu do oblasti Tharsis pokračuje soustavou brázd zvanou Noctis Labyrinthus.
Údolí na Marsu je známo více, žádné však již nedosahují rozměrů Vallis Marineris. Jen pro úplnost si uveďme Alqahirra Vallis, Maadim Vallis, Kasei Vallis, Mangala Vallis aj. Menší brázdy a kanály vytvořily také poměrně hustou síť, dosahují délky 1 000 – 2 000 km a šířky 100 – 200 km (brázdy), resp. 100 – 500 km a 10 – 50 km (kanály).
Sopky
Čím se však Mars skutečně odlišuje? Sopkami. Ano, ohromnými vulkány, které nemají nikde ve Sluneční soustavě obdoby. Obrovské sopky, z nichž je největší Olympus Mons s výškou 27 km nad nulovou nadmořskou výškou Marsu. Průměr u paty vulkánu činí asi 620 km a průměr kaldery 85 km! Jedná se tak nejen o největší vulkán, ale i největší a nejvyšší horu celé Sluneční soustavy.
Olympus Mons je astronomům znám již od konce 19. století, kdy byl na Marsu rozeznán jako albedový útvar. Olympus Mons již po prvních optických pozorováních dostal pojmenování Nix Olympica (Olympský sníh), neboť se pozemským pozorovatelům jevil sněhově bílý (díky oblačnosti tvořené krystalky CO2). Již od prvních pozorování, což dokladuje i pojmenování Olympus Mons, byl tento útvar považován za horu.
Olympus Mons
To, že jde skutečně o horu, doložily až první kosmické sondy, které zamířily k rudé planetě. Jako první pořídila snímky Marsu a také sopky Olympus Mons americká kosmická sonda Mariner 9, která ze Země odstartovala 30.5.1971 a k Marsu se dostala 13.11.1971.
Tehdy ale na Marsu řádila globální prachová bouře, takže Mariner 9 čekal na orbitě kolem Marsu asi jeden měsíc, než se mohl pustit do fotografování. Během své velice úspěšné mise, která byla ukončena 27.10.1972, Mariner 9 zmapoval celý povrch Marsu.
Olympus Mons není hora ledasjaká. Tento mohutný vrchol ležící v marsovské oblasti Tharsis není jen horou, ale také vulkánem. Vulkánem, jenž je největším útvarem svého druhu nejen na planetě Mars, ale v celé Sluneční soustavě. Olympus Mons je štítovou sopkou, jejíž základna má neuvěřitelný průměr asi 620 km. Samotná hora Olympus Mons se zvedá do neuvěřitelné výšky 27 km, čímž asi třikrát převyšuje nejvyšší horu na Zemi – Mount Everest. Základna sopky Olympus Mons by pokryla povrch Španělska.
Olympus Mons tedy ve všech parametrech předčí největší pozemskou sopku Mauna Kea na Havajských ostrovech, která dosahuje výšky asi 10 km (z toho asi 4,5 km nad mořskou hladinou) a základna sopky má průměr „pouze“ asi 120 km.
V masívu Olympus Mons se nacházejí i další kaldery. Mezinárodní astronomická unie jim dala pojmenování Karzok a Pangboche. Krátery mají průměry 15,6 km a 10,4 km.
Přestože je Olympus Mons nejvyšší horou Sluneční soustavy, neměl by pozorovatel stojící na vrcholku sopky pocit, že je na vrcholu takto vysoké hory. To proto, že svahy této ohromné štítové sopky, která pravděpodobně vznikla dlouhodobým výlevem málo viskózní, a s největší pravděpodobností bazaltové, lávy, mají sklon pouhých 2,5 až 5°. Výjimkou je spodní část sopky, která k rovinám planiny Tharsis spadá téměř kolmými stěnami. Kaldera sopky Olympus Mons dosahuje průměru asi 85 km. Není však tvořena jen jedním jícnem, jedná se o jícen vícenásobný. Ze snímků kosmických sond bylo rozeznáno celkem šest útvarů, které pravděpodobně vznikly kolapsem povrchového materiálu do vyprázdněných magmatických komor. Hloubka těchto propadlišť činí 3 až 4 km.
Vznik sopky Olympus Mons
Kosmická sonda Mars Expres vyfotografovala v roce 2004 na svahu sopky starý lávový proud, jehož věk se odhaduje na 115 miliónů let. Některé lávové proudy jsou podstatně mladší, podle odhadů vědců jejich věk nepřekračuje 2 milióny let. Z geologického hlediska se tak jedná o velice mladé útvary. To vede k předpokladům, že Mars by mohl být dodnes vulkanicky aktivní.
Původně se vědci domnívali, že sopka vznikla podobným způsobem, jako je tomu u sopek na Havaji. Mohutné vrstvy lávy, které vyvěraly z jedné horské skvrny, se měly ukládat na sebe a vyzvednout sopku Olympus Mons do nebetyčných výšek. Vědci totiž předpokládali, že na Marsu neexistuje desková tektonika. Avšak poslední poznatky naznačují, že na Marsu byla či dokonce dosud desková tektonika je a dochází k pohybům litosférických desek. Takže tento model vzniku sopky Olympus Mons i dalších štítových sopek v oblasti Tharsis dostává určité trhliny.
Štítové sopky v oblasti Tharsis
Olympus Mons však není v oblasti Tharsis osamocen. V této oblasti, která dostala pojmenování podle svého nezvykle vysokého albeda, existuje celkem 12 velkých sopek. Z nich nejznámějšími a největšími jsou Arsia Mons s výškou asi 16 km a kráterem o průměru 110 km při průměru základny 430 km, Pavonis Mons vysoká 14,1 km s průměrem základny 375 km, Ascraeus Mons vysoká 18 km s průměrem základny asi 375 km, Alba Patera vysoká asi 7 km s průměrem základny asi 560 km či Tharsis Tholus vysoká asi 8 km s průměrem základny okolo 150 km.
Tharsis je obrovská atypická vulkanická oblast poblíž rovníku Marsu západně od systému údolí Valles Marineris, která se táhne přes 4000 km a oproti okolním pláním se zvedá až do výšky 10 km.
Měsíce Marsu: