Bognr Ilona Zelma Dek Bianka Kertsz Szilvia Szab
Bognár Ilona Zelma, Deák Bianka, Kertész Szilvia, Szabó Dorottya, Tüskés Boglárka A Mars légköre Kialakulás, összetétel, éghajlat, időjárás, kutatás
ADATAI • A Mars a Naptól számított negyedik bolygó a Naprendszerben • Fél-nagytengelye: 227. 940. 000 km (1, 52 Cs. E) • Átmérője: 6. 794 km • Tömege: 6, 4219· 1023 km • A római mitológiában Mars (görög megfelője Árész) a háború istene volt. A bolygó ezt a nevet valószínűleg vörös színe miatt kapta A Marsnak a Hubble Space Telescope űrtávcsővel készített felvétele. A képen megfigyelhetők a sarki jégsapkák.
KIALAKULÁS • A Mars kb. 4, 5 milliárd éve alakult ki, akár a Föld • Sok meteorikus test bombázta felszínét • A vulkántevékenység nagyon aktív volt, amelynek köszönhetően vastag légkörrel rendelkezett • Ekkor a földihez hasonló vízkörforgás lehetett • Nagy tavak, óceánok létezése sem kizárt • A bolygó belső hője azonban rohamosan fogyott • Az elhalt mágneses tér és magnetoszféra miatt egyre kevesebb vulkán tört ki • A gyenge gravitációs tér pedig nem tudta az atmoszféra teljes tömegét visszatartani • A légkör egy része a világűrbe szökött, más része a felszíni kőzetekbe fagyott
KIALAKULÁS • A nedves időszak 4 milliárd évvel ezelőtt kezdődött • A légkörben lévő szén-dioxid a karbonátos kőzetek kialakulására fordítódott • A lemeztektonika hiánya miatt azonban a Mars esetében az egykor elnyelődött szén-dioxid nem kerül vissza a légkörbe, ezért a Marson nem tudott a Földhöz hasonló üvegházhatás kialakulni, így a bolygó hamar lehűlt • Az üvegházhatás hiányában, és a korábban meleg, barátságos bolygó száraz és hideg sivatag lett
KIALAKULÁS • Alkalmanként hatalmas vízfeltörések, és egyéb események hoztak változást, átmeneti meleggel megszakítva a végtelen jégkorszakot • Bár az ilyen klímakilengések szép számmal voltak, a bolygót az elmúlt 3, 5 milliárd évben a gyenge felszíni aktivitás, és a száraz, hideg klíma jellemezte • A folyékony víz, és a meleg környezet mára a felszín alá húzódott
KIALAKULÁS • Mivel az atmoszféra valószínűleg még mindig sűrű volt - az elméletek szerint a mai tízszerese - a víz és egyéb anyagok veszteségének aránya a mai százszorosára rúghattak • Látványos vulkáni képződmények láthatók, többségük kisebb, de vannak hatalmasak is • A legnagyobb az Olympus- hegy (a képen), 27 km magasan emelkedik ki • Ma már nem aktívak, de az elmúlt 100 millió évben is lehettek kisebb kitörések
LÉGKÖR • A Mars légköre igen vékony és ritka, nagyobb részben a szén-dioxid maradékából áll • A ritka légkör miatt gyenge az üvegházhatás (5 C fok) • Tartalmaz még nitrogént, argont, nyomokban oxigént és vízpárát • Már a korai távcsöves megfigyelések során kiderült, hogy a marsi pólusoknál állandó jégsapkák vannak, melyek fagyott széndioxidból (szárazjég), valamint vízjégből állnak • A jégsapkák réteges struktúrát mutatnak: az északi félteke nyara során a szárazjég szublimál, és a vízjég megmarad
LÉGKÖR – Összetétel, szerkezet Összetétel: • 95 % szén-dioxid • 2, 7 % nitrogén • 1, 6 % argon • 0, 4 % oxigén • 0, 16 % szén-monoxid • 0, 1 - 0, 001 % vízpára Szerkezet (felülről lefelé): • Termoszféra • Sztratoszféra: fagyott szén-dioxid szemcsék vékony rétege • Troposzféra: > izolált felhők és ködök vízjégszemcsékből > vas- oxidban gazdag vörös por
LÉGKÖR • Az átlagos marsi légköri nyomás 7 millibar, ez az Olympos Mons tetején 1 millibar, míg a legmélyebben fekvő medencékben 9 millibar • hőmérséklete általában jóval a fagypont alatt mozog • Télen a pólusoknál még a légkör is kifagy, és az ott lévő állandóan fagyott vízjeget fagyott szén-dioxid-réteggel (szárazjéggel) vonja be • A reggeli köd és a nagy magasságban lévő felhők, különösen a sarki vidékeken, a Földről is láthatók • Az egész év során rendszeresek a helyi porviharok, de a bolygó Nap-közelsége idején, amikor a szélsebesség és a hőmérséklet eléri a maximumot, az egész bolygóra kiterjedő, globális viharok porral lepik el az égitestet
LÉGKÖR • A Marson állva az égbolt rózsaszín, narancsvörös színű • Porviharok során sok por kerül a bolygó gázburkába, amelyek akár hónapig ott lebegnek • A legkisebb részecskék mindig a légkörben maradnak
LÉGKÖR- Ammónia a Marson? • Ammóniára bukkantak a Mars légkörében, melyet egyes tudósok az élet jeleként értékelnek • Az ammónia csupán rövid ideig képes fennmaradni a vörös bolygó légkörében, ezért egyértelműen lennie kell valaminek a felszínen, ami folyamatosan újra termeli • vagy aktív vulkánok termelik, melyek elvileg jelenleg nem léteznek a Marson, vagy mikrobáktól származtathatók • A PFS korábban már megfigyelt széndioxidlerakódást és vízpára-növekedést a Mars legnagyobb vulkánjai felett • Észlelése néhány hónappal azután következett be, hogy metánt, egy másik lehetséges biológiai eredetű gázt találtak a bolygó atmoszférájában
LÉGKÖR- Ammónia a Marson? • Forrásának egyik lehetőségét, miszerint az elveszett Beagle 2 egység légzsákjaiból szivárogna az ammónia a levegőbe, a kutatók már elvetették, mivel az elemzések szerint a gáz eloszlása nem támasztja alá ezt a magyarázatot • ammónia jelentősége abból adódik, hogy nitrogénből és hidrogénből tevődik össze • A nitrogén ritka a marsi környezetben, azonban mivel egyetlen földi létforma sem képes létezni nélküle az ammónia jelenléte arra utalhat, hogy mikroba szintű élet halmozza fel • "Nem kerülhet úgy ammónia a marsi légkörbe, hogy ne legyen benne élet" - mondta a NASA tudósa
LÉGKÖR- Csökkenés • Akárcsak egy üstökös a Mars is rendelkezik csóvával, azaz a Nap energiája által a bolygóról lesöpört részecskék áramlatával • A Mars-csóva legújabb mérései elárulják mennyi levegőt veszít naponta a bolygó, és lehetővé teszik a tudósok számára azon hatalmas elszivárgás mértékének kiszámítását, ami évmilliárdokkal ezelőtt következhetett be, szárazzá és hideggé téve a vörös bolygót, mint amilyen ma is
LÉGKÖR-Csökkenés • Az elméletek szerint a Marsnak egykoron vastag légköre volt, ma azonban sűrűségét tekintve mindössze a Föld atmoszférájának 1 százalékával rendelkezik • Senki sem tudja biztosan hova is tűnt el a többi, azonban a napszél által létrehozott bolygócsóva tűnik az egyik legvalószínűbb bűnösnek • Mivel nincs mágneses mező, a napszél kölcsönhatásba lép a légkörrel
ÉGHAJLAT • • A Mars pályája nagyon lapult A nagy excentricitás erősen befolyásolja az éghajlatot A felszíni átlaghőmérséklet -55 C fok a hőmérséklet helyi lokális értékei széles tartományban, -133 C-tól (sarkokon, télen) 27 C-ig (egyenlítő) változnak • A nappali és az éjszakai hőmérséklet között az eltérés a 60 C fokot is elérhet
ÉGHAJLAT A deres Mars • Forgástengelye a pályasíkjára állított merőlegeshez képest ferde, elnyúlt pályán mozog a Nap körül • Ezért erős évszakos jelenségek figyelhetők meg • Az évszakos hőingással párhuzamosan a légköri víz és széndioxid egy része kifagy a pólussapkákra • Magas marsrajzi szélességen télen szénsavhóból álló dér borítja a felszínt
IDŐJÁRÁS • Földihez hasonló, de kevésbé változatos, mivel kisebb a vízmennyiség • Hőmérséklet és légnyomás napi ciklusa szabályosan ismétlődik • A felszínen +2 °Con forr a víz, ezért ritka csapadéknak számít
IDŐJÁRÁS • A por meghatározó szerepű, befolyásolja a felszínre jutó napsugárzás mennyiségét • Mindig van por a levegőben • Télen sok felhő (különösen az északi szélességeken), köd alakulhat ki • 3 féle felhőtípus: < alacsony „sárga felhők” < középmagas „fehér” < magas „kék fátyol” Megjegyzendő, hogy a sárga felhők valójában szintén fehérek, és csak a kontraszt ad sárga árnyalatot. A felhők mozgása aránylag gyors légáramlásra utal
IDŐJÁRÁS-Hőmérsékletek • A légkör felső tartománya, a termoszféra hőmérséklete felfelé haladva nő • Az alsó 100 -120 km-es felszín feletti magasságban kb. -150 C fok • 150 km felett -70 és 80 C fok közötti értékek jellemzőek • Az átlaghőmérséklet 230 K • Szélsőségek: téli pólus: 135 K Egyenlítőn: 300 K
IDŐJÁRÁS - Felhők Előfordulás: • Egész évben (inkább télen) • Főleg az aktuális téli féltekén, ritkábban ez Egyenlítő környéki medencékben • 10 -15 km magasságban Összetétel: • Főként kékes-fehéres színű vízjég-fátyolfelhők • Vöröses színeket okozó szárazjég-felhők (CO 2) Többféle felhő ismert… A kép északi részén gravitációshullám-felhő, délen medencebeli köd látható.
IDŐJÁRÁS - Felhők Gravitációshullám-felhő: • Hullámfrontfelhő, ismétlődő padok • Orografikus eredetűek: hegyláncok, krátergyűrűk széliránnyal átellenes oldalán keletkeznek • Alacsony hőmérséklet, magas páratartalom, nagy szélsebesség szükségesek • Képek helyszíne: bal – Korolev, jobb – Kunovszki-kráter
IDŐJÁRÁS - Felhők Magaslégköri felhő
IDŐJÁRÁS - Felhők Frontfelhő: • Pólusok körüli ciklonok felhőzete • Jégkristály-összetétel jellemzőbb, de szén-dioxidot is tartalmazhatnak magasságtól, hőmérséklettől függően A szürkületi időszakban alacsonyan fekvő völgyek, kráterek alján köd képződik a felszín közelében. A Mars téli napjait hideg, felhős reggelek, hűvös, ködös délutánok jellemzik. A magasban szelek fújnak, időjárási frontok mozognak.
IDŐJÁRÁS - Csapadék A képet az Opportunity marsjáró készítette a Victoria-kráternél Jól láthatók a vékony porfelhők, melyek valószínűleg gyorsan sodródnak. • Az alacsony nyomás miatt a a víz már +2 °C-on gőzzé válik, ezért a csapadék anyaga főleg szén-dioxid. • Leggyakrabban szén-dioxid-havazással számolhatunk. • Hajnali dér is előfordulhat, amelynek anyaga víz (ekkor még elég hideg van hozzá).
IDŐJÁRÁS - Porördögök • Mivel a felszíni porréteg hőkapacitása kicsi, a felszínközeli légréteg hamar felmelegedik. • A gyors emelkedés során összeáramlás miatt spirális feláramlás indul felfelé, a tölcsér belsejében pedig ellentétes irányban lefelé. • A szemcsék mikrométeresek, 30 -40 km-ig emelkedetnek, és lassan ülepednek ki a csapadék hiánya miatt • A képeken yardangok láthatók, vagyis szélmarta barázdák, a forgószelek jellemző nyomai.
IDŐJÁRÁS - Porördögök • A képeken egy marsi porördög látható felülnézetből: a jobb oldali kép a bal oldali kinagyítása. • A Hellasz-platónál készültek.
IDŐJÁRÁS - Porviharok • • Az aktuális tavaszi/nyári féltekén a sarkvidéki szárazjégsapka szublimálni kezd, ezzel megnőnek a sűrűség- és hőmérsékletkülönbségek. Emiatt a globális szelek felerősödnek, ezzel nagy mennyiségű felszíni port emelnek a levegőbe. Csapadék hiányában a sárgás porfelhők több hónapig leárnyékolják a felszínt. A napsugárzás nem éri el a felszínt, és a légkör nem alulról melegszik fel, hanem a por által elnyelt hőmérsékletet fűti fel. Több tíz fokkal! A légkör az általános esettől eltérően tágul: „Egy 1997 -es porvihar a vártnál nagyobb termoszferikus reakciót váltott ki: a középes északi szélességeken kb. 8 km-rel „emelte meg” a nyomásszinteket (légköri dudor). ” A képen egy őszi vihart láthatunk.
KUTATÁS • • 1962: Elindul az első űrszonda, a Marsz-1, de megszakad vele a kapcsolat 1964 -ben a Mariner-4 21 közelképet készít 9200 km-ről 1969: a Mariner-5 és 6 közelebbről további több száz képet készít 1971: a Mariner-9 lett később az első Mars-műhold 1971 novemberében az orosz Marsz 3 leszáll a Marson 1974 -ben a Marsz-5 is sikeresen Mars körüli pályára állt Az orosz Marsz-2, 4, 6, 7, 8 sikertelen volt
KUTATÁS • Az amerikai Viking 1976 -ban érte el a Marsot • A Fobosz, a Mars-Obszerver, a Mars Climate Orbiter, a Mars Polar Lander –Deep Space 2 mind kudarcba fulladtak • ezután érkezett 1997 -ben a Nyomkereső és a Mars Global Surveyor • 2004 -ben érkezett meg az első európai és az első japán marsszonda, a Mars Express és a Nozomi • A Nozominak nem sikerült pályára állnia A Viking leszállóegységének modellje A Mars Pathfinder marsautója
KUTATÁS • • 1997 -ben a Nyomkereső (Mars Pathfinder. MPF) leszáll a Marson 83 napig küldte az adatokat Életnyomok, éghajlat és természeti erőforrások után kutat Különös figyelmet fordítottak a víz kérdésére A panorámaképek szerint a terület félig lekerekített kavicsokból és kõzetdarabokból álló sivatag Némelyikükön lamináris áramlás, vagyis folyóvízi lerakódás nyoma látható Nem bizonyított, földi analógiákon alapulnak
KUTATÁS • A szél a legfőbb felszínalakító • Erre utalnak a dűnék, sáncok, szélzászlók és a sok kőzetdarabon megfigyelhető cm-es rovátkák • Két lehetőség a felszín kialakulására: már régóta csak szélerózió van, vagy régebben egészen mások voltak a környezeti viszonyok, s a szél ill. a víz ekkor alakította ki a felszínt • A Sojourner alfa-proton-röntgen-spektrométerének (APXS) méréseivel a kőzeteket és a vulkanizmust vizsgálták • Földihez hasonló mechanizmusok • Másrészt a szemcsék igen rozsdásak (oxidált vulkáni hamura, fémtartalmú ásványi szemcsékhez hasonlítanak) • Egykori melegebb és nedvesebb éghajlatra következtettek a vizsgálati eredményekből
KUTATÁS • Mars Global Surveyor –űrszonda • Feladata: a felszíni alakzatok vizsgálata, melyekből a felszíni formákat létrehozó geológiai folyamatokra következtethetünk A kép jól érzékelteti a Mars Orbiter kamerájának felbontóképességét. A kép a térképezési fázis első napján készült s egy kb. 2, 1 km széles területet mutat, amelyet a Nap balról világít meg. A felbontás 3 m/pixel! A barkánok kísértetiesen emlékeztetnek földi társaikra
ÉLET A MARSON? ! A köznapi gondolkodásban a „marslakó” szó, pont a marslakókról szóló rengeteg történet hatására, a földönkívüli értelmes élet szinonimájává vált. Ha pedig valamikor sikerül gyarmatosítani a Marsot, a telepesek leszármazottjai joggal mondhatják majd magukat marslakóknak. A bolygó gyarmatosítására törekvő Mars Társaság (Mars Society) tagjai félig humorosan száműzött marslakóknak nevezik magukat.
Források • • • • http: //www. kfki. hu/chemonet/Term. Vil/tv 9911/mars 2. html http: //cydonia. blog. hu/tags/mars? tags=mars http: //www. supernova. hu/bolygo/mgs/mockep/mocjunau/index. html http: //hu. wikipedia. org/wiki/Csillag%C 3%A 1 szat http: //hu. wikipedia. org/wiki/Mars http: //hirek. csillagaszat. hu/mars/20061019_fokuszbanamars. html http: //www. msss. com/mars_images/moc/ http: //www. wikipedia. org/wiki/Mars-kutatas http: //telapo. kodolanyi. hu/mant/szjudit/marsst. htm#ritk www. sg. hu library. thinkquest. org www. cab. u-szeged. hu/local/naprendszer/mars. htm Bérczi, Hargitai, Illés, Kerezsturi, Opitz, Sik, Weidinger: Bolygólégkörök atlasza http: //astro. elte. hu/icsip/planetologia/mars/index. html http: //polaris. mcse. hu/honap_temaja/200106 Simon Tamás – Sik András: A Mars-kutatás legújabb eredményei
• • • Bognár Ilona Zelma: Időjárás, Kutatás Deák Bianka: Kutatás, Kialakulás Kertész Szilvia: Időjárás (szerkesztése is) Szabó Dorottya: Éghajlat, Kialakulás Tüskés Boglárka: Légkör Szerkesztette: Szabó Dorottya
- Slides: 36