MARTE (PLANETA): CARACTERÍSTICAS, COMPOSIÇÃO, ÓRBITA, MOVIMENTO - ARTE - 2025

Marte é o quarto planeta mais distante do Sol e o último dos planetas rochosos internos do sistema solar, junto com Mercúrio, Vênus e a Terra. Facilmente visível, Marte sempre fascinou os observadores desde os tempos pré-históricos com sua cor avermelhada e por isso recebeu o nome do deus romano da guerra.

Outras civilizações antigas também associaram este planeta a seus respectivos deuses da guerra ou a eventos fatais. Por exemplo, os antigos sumérios chamavam-no de Nergal e também é referido nos textos mesopotâmicos como a estrela do julgamento dos mortos. Da mesma forma, astrônomos babilônios, egípcios e chineses deixaram registros meticulosos dos movimentos de Marte.

Figura 1. Um close-up de Marte. Fonte: Pixabay.

Por sua vez, os astrônomos maias se interessaram por ele, calculando seu período sinódico (o tempo que leva para voltar ao mesmo ponto do céu em relação ao Sol) com grande precisão e destacando o período retrógrado do planeta.

Em 1610, Galileu foi o primeiro a observar Marte através de um telescópio. Com melhorias nos instrumentos ópticos vieram as descobertas, facilitadas pelo fato de que, ao contrário de Vênus, não existe uma camada espessa de nuvens que atrapalha a visibilidade.

Assim, eles descobriram o ponto preto de Syrtis Major, uma mancha característica na superfície, as calotas polares brancas, os famosos canais de Marte e algumas mudanças periódicas na coloração do planeta, que fizeram muitos pensar na possível existência de vida no planeta. vermelho, pelo menos de vegetação.

No entanto, as informações das sondas mostram que o planeta é deserto e possui uma atmosfera rarefeita. Até agora não há evidências de vida em Marte.

Características gerais

Marte é pequeno, apenas um décimo da massa da Terra e cerca de metade do diâmetro.

Seu eixo de rotação está inclinado atualmente cerca de 25º (o da Terra está em 23,6º). Por isso tem estações, mas de duração diferente da Terra, pois seu período orbital é de 1,88 anos. Portanto, as estações marcianas duram mais ou menos duas vezes mais que as terrestres.

Essa inclinação nem sempre foi a mesma. Alguns modelos matemáticos da órbita sugerem que no passado ela pode ter variado significativamente, entre 11º e 49º, trazendo mudanças notáveis ​​no clima.

Já as temperaturas variam entre -140ºC e 21ºC. É um tanto extremo, e a fina atmosfera contribui para isso.

As calotas polares marcantes em Marte são CO ₂, assim como o conteúdo da atmosfera. A pressão atmosférica é bastante baixa, cerca de um centésimo da da Terra.

Figura 2. Imagem de Marte através do Telescópio Espacial Hubble mostrando uma das calotas polares. Fonte: NASA / ESA, J. Bell (Cornell U.) e M. Wolff (Space Science Inst.) / Domínio público, via Wikimedia Commons.

Apesar do alto teor de CO ₂, o efeito estufa em Marte é muito menos acentuado do que em Vênus.

Por ser um deserto na superfície, as tempestades de areia são frequentes em Marte. Um viajante não encontraria água líquida ou vegetação ali, apenas pedras e areia.

A cor avermelhada característica se deve aos abundantes óxidos de ferro e, embora haja água em Marte, ela é encontrada no subsolo, sob as calotas polares.

Curiosamente, apesar da abundância de ferro na superfície, os cientistas dizem que é escasso no interior, porque a densidade média de Marte é a mais baixa entre os planetas rochosos: apenas 3.900 kg / m ³.

Como o ferro é o elemento pesado mais abundante no universo, a baixa densidade significa uma escassez de ferro, especialmente levando-se em conta a ausência de seu próprio campo magnético.

Resumo das principais características físicas do planeta

-Massa: 6,39 x 10 ²³ kg

- Raio equatorial: 3,4 x 10 ³ km

-Forma: ligeiramente achatada.

-Distância média ao Sol: 228 milhões de km.

- Inclinação da órbita: 1,85º em relação ao plano da eclíptica.

-Temperatura: -63 ºC, média na superfície.

-Gravidade: 3,7 m / s ²

- Campo magnético próprio: Não.

-Atmosfera: fina, principalmente CO ₂.

-Densidade: 3.940 kg / m ³

- Satélites: 2

-Anéis: não tem.

Comparação do tamanho Marte-África

As luas de marte

Os satélites naturais não são abundantes nos chamados planetas internos, ao contrário dos planetas externos, que os numeram às dezenas. O planeta vermelho tem duas pequenas luas chamadas Phobos e Deimos, descobertas por Asaph Hall em 1877.

Os nomes dos satélites marcianos são originários da mitologia grega: Fobos - medo - era filho de Ares e Afrodite, enquanto Deimos - terror - era seu irmão gêmeo e juntos acompanharam o pai à guerra.

Figura 3. Deimos, o pequeno satélite irregular de Marte. As áreas esbranquiçadas são camadas de regolito, uma poeira mineral semelhante à que cobre a superfície lunar. Fonte: Wikimedia Commons. NASA / JPL-caltech / University of Arizona / Domínio público.

As luas de Marte são muito pequenas, muito menores do que nossa lua majestosa. Sua forma irregular faz com que se suspeite que sejam asteróides capturados pela gravidade do planeta, ainda mais se considerarmos que Marte está muito próximo do cinturão de asteróides.

O diâmetro médio de Fobos é de apenas 28 km, enquanto o de Deimos é ainda menor: 12 km.

Ambos estão em rotação síncrona com Marte, o que significa que o período de rotação em torno do planeta é igual ao período de rotação em torno de seu próprio eixo. É por isso que eles sempre mostram a mesma face para Marte.

Além disso, Fobos é muito rápido, tanto que sobe e desce algumas vezes durante o dia marciano, que dura quase o mesmo que o dia da Terra.

As órbitas dos dois satélites são muito próximas de Marte e também instáveis. Por este motivo, especula-se que em algum momento eles poderiam se chocar contra a superfície, principalmente o rápido Phobos, a apenas 9377 km de distância.

Figura 4. Animação com as órbitas de Fobos e Deimos em torno de Marte. Fonte: Giphy.

Movimento de tradução

Marte orbita o Sol ao longo de um caminho elíptico cujo período é igual a aproximadamente 1,9 anos terrestres, ou 687 dias. Todas as órbitas dos planetas seguem as leis de Kepler e, portanto, têm forma elíptica, embora algumas sejam mais circulares do que outras.

Este não é o caso de Marte, porque a elipse de sua órbita é um pouco mais acentuada do que a da Terra ou a de Vênus.

Dessa forma, há momentos em que Marte está muito longe do Sol, uma distância chamada afélio, enquanto em outros está muito mais perto: o periélio. Essa circunstância também contribui para que Marte tenha uma faixa de temperatura bastante ampla.

No passado remoto, a órbita de Marte deve ter sido muito mais circular do que é agora, porém a interação gravitacional com outros corpos no sistema solar produziu mudanças.

Figura 5. Órbitas comparadas entre Marte e a Terra. Fonte: Wikimedia Commons. NASA / JPL-Caltech / MSSS / Domínio público.

Dados de movimento de Marte

Os dados a seguir descrevem resumidamente o movimento de Marte:

- Raio médio da órbita: 2,28 x 10 ⁸ km

- Inclinação da órbita: 1,85º

-Ecentricidade: 0,093

- Velocidade orbital média: 24,1 km / s

- Período de transferência: 687 dias.

- Período de rotação: 24 horas, 37 minutos.

- Dia solar: 24 horas, 39 minutos.

Quando e como observar Marte

Marte é facilmente identificável no céu noturno por sua cor avermelhada. É diferente das estrelas por não piscar ou piscar quando vista a olho nu.

Existem muitas informações na web para encontrar os melhores horários para observar Marte, bem como aplicativos para smartphones que indicam sua posição, esteja ela visível ou não em determinado local.

Como o planeta vermelho está fora da órbita da Terra, a melhor hora para vê-lo é quando ele está em oposição ao Sol (veja a figura 6). Os planetas cuja órbita é externa à órbita da Terra são chamados de planetas superiores e aqueles que não são planetas inferiores.

Figura 6. Conjunção e oposição de um planeta superior. Fonte: Maran, S. Astronomy for Dummies.

Mercúrio e Vênus são os planetas inferiores, mais próximos do Sol do que a própria Terra, enquanto os planetas superiores são todos os outros: Marte, Júpiter, Saturno, Urano e Netuno.

Apenas os planetas superiores têm oposição e conjunção com o Sol, enquanto os planetas inferiores têm dois tipos de conjunção.

Então, quando Marte está em oposição ao Sol visto da Terra, significa que a Terra está entre o planeta e o Rei Sol. Assim, é possível vê-lo maior e mais alto no céu, visível durante a noite, enquanto a conjunção torna a observação impossível. Isso é válido para todos os planetas superiores.

Marte está em oposição ao Sol aproximadamente a cada 26 meses (2 anos e 50 dias). A última oposição de Marte ocorreu em julho de 2018; portanto, espera-se que ocorra novamente em outubro de 2020, quando Marte passa pela constelação de Peixes.

Figura 7. Oposições de Marte de 1995 a 2003. O planeta nem sempre parece do mesmo tamanho, nem sempre mostra a mesma face para a Terra. Fonte: Naked Eye Planets - NASA / JPL / Solar System Exploration - ESA-Hubble.

Marte através do telescópio

Para o telescópio, Marte parece um disco rosa. Com boas condições climáticas e dependendo do equipamento, é possível observar as calotas polares e algumas regiões acinzentadas cujo aspecto varia de acordo com a estação marciana.

O planeta nem sempre mostra a mesma face para a Terra, nem parece do mesmo tamanho, como pode ser visto no mosaico de fotos tiradas pelo telescópio espacial Hubble (ver figura 7). A diferença se deve à excentricidade da órbita marciana.

Em 2003, Marte estava muito perto da Terra, a 56 milhões de quilômetros, enquanto em 2020 a distância esperada é de 62 milhões de quilômetros. A abordagem de 2003 foi a maior em 60.000 anos.

Quanto aos satélites de Marte, eles são pequenos demais para serem vistos a olho nu ou com binóculos. É necessário um telescópio de tamanho razoável e aguardar a ocorrência de oposição para distingui-los.

Mesmo assim, o brilho do planeta não permite vê-los, mas existem dispositivos que escondem Marte na objetiva do instrumento, realçando as pequenas luas.

Movimento rotacional de Marte

O movimento de rotação de Marte é semelhante em duração ao da Terra, e a inclinação do eixo foi descoberta por William Herschel. Isso faz com que Marte experimente estações exatamente como a da Terra, mas por mais tempo.

No hemisfério norte de Marte, os invernos são mais amenos e ocorrem quando o Sol está no periélio, portanto, são menos frios e mais curtos; por outro lado, os verões ocorrem no afélio e são mais frios. No hemisfério sul ocorre o oposto; as mudanças climáticas são mais extremas.

No entanto, a presença de dióxido de carbono está causando um ligeiro mas sustentado aumento na temperatura de Marte, de acordo com os dados coletados pelas missões de sondagem.

Em climas quentes, parte do dióxido de carbono acumulado nas calotas polares evapora em forma de gêiseres e passa para a atmosfera. Mas no pólo oposto, o dióxido de carbono congela e engrossa a tampa.

Figura 8. Animação mostrando o ciclo do dióxido de carbono nas calotas polares de Marte. Fonte: Wikimedia Commons.

Como Marte não tem seu próprio campo magnético para protegê-lo, parte do dióxido de carbono se espalha pelo espaço. A missão espacial Mars Odyssey registrou esse extraordinário ciclo atmosférico.

Composição

O que se sabe sobre a composição de Marte vem da espectrometria realizada por sondas de exploração, bem como da análise de meteoritos marcianos que conseguiram chegar à Terra.

De acordo com as informações fornecidas por essas fontes, os principais elementos em Marte são:

-Oxigênio e o silício são os mais abundantes na crosta, junto com o ferro, magnésio, cálcio, alumínio e potássio.

-Carbono, oxigênio e nitrogênio na atmosfera.

- Outros elementos foram detectados em menor grau: titânio, cromo, enxofre, fósforo, manganês, sódio, cloro e hidrogênio.

Portanto, os elementos encontrados em Marte são os mesmos da Terra, mas não na mesma proporção. Por exemplo, no manto de Marte (veja a seção sobre estrutura interna abaixo) há muito mais ferro, potássio e fósforo do que em seu equivalente terrestre.

Por sua vez, o enxofre está presente no núcleo e na crosta de Marte em maior proporção do que na Terra.

Metano em Marte

O metano é um gás geralmente produto da decomposição de matéria orgânica, por isso também é conhecido como "gás de pântano".

É um gás de efeito estufa, mas os cientistas estão procurando ansiosamente por ele em Marte, porque seria uma boa indicação de que a vida existiu ou ainda existe no planeta deserto.

O tipo de vida que os cientistas esperam encontrar não são homenzinhos verdes, mas bactérias, por exemplo. Algumas espécies de bactérias terrestres são conhecidas por produzir metano como parte de seu metabolismo, e outras o consomem.

O rover Curiosity da NASA em 2019 realizou uma leitura de metano inesperadamente alta na cratera Gale de Marte.

Figura 9. Curiosity, o rover robótico que explora as características de Marte, lançado pela NASA em 2012. Fonte: NASA via jpl.nasa.gov.

No entanto, não tire conclusões precipitadas, uma vez que o metano também pode ser produzido a partir de reações químicas entre a água e as rochas, ou seja, processos puramente químicos e geológicos.

Além disso, as medições não indicam quão recente é esse metano; No entanto, se houvesse água em Marte, como tudo parece indicar, também poderia haver vida e alguns cientistas acreditam que ainda haja vida sob o permafrost, a camada de solo eternamente congelada nas regiões circumpolares.

Se for verdade, podem ser encontrados micróbios vivendo lá, por isso a NASA criou o rover Curiosity, que tem entre seus objetivos a busca pela vida. E também um novo veículo rover que pode ser lançado em 2020, baseado no Curiosity e conhecido até agora como Mars 2020.

Estrutura interna

Marte é um planeta rochoso, assim como Mercúrio, Vênus e Terra. Portanto, possui uma estrutura diferenciada em:

- Núcleo, com cerca de 1.794 km de raio, composto por ferro, níquel, enxofre e talvez oxigênio. A parte externa pode ser parcialmente derretida.

- Manto à base de silicatos.

- Casca, entre 50 e 125 km de espessura, rica em basaltos e óxidos de ferro.

Figura 10. Seções comparativas dos planetas internos mais a lua. Fonte: Wikimedia Commons

geologia

Rovers são veículos robóticos controlados da Terra, graças aos quais há informações valiosas sobre a geologia marciana.

Existem basicamente duas regiões, divididas por uma grande etapa:

• Terras altas no sul, com numerosas crateras de impacto antigas.
• Planícies suaves ao norte, com muito poucas crateras.

Como Marte tem evidências de vulcanismo, os astrônomos acreditam que os fluxos de lava podem ter apagado as evidências de crateras no norte, ou talvez um grande oceano de água líquida tenha existido em um tempo remoto.

A abundância de crateras é usada como critério para estabelecer três períodos geológicos em Marte: Noeic, Hesperian e Amazonian.

O período amazônico é o mais recente, caracterizado por menos crateras, mas com intenso vulcanismo. No Noeic, entretanto, o mais antigo, o vasto oceano do norte poderia ter existido.

O Monte Olimpo é o maior vulcão conhecido até agora em todo o sistema solar e está localizado precisamente em Marte, perto do equador. As evidências indicam que ela foi formada durante o período amazônico, há cerca de 100 milhões de anos.

Além de crateras e vulcões, desfiladeiros, dunas, campos de lava e antigos leitos de rios secos também podem ser encontrados em Marte, através dos quais água líquida talvez tenha corrido em tempos antigos.

Figura 11. Marte engolfado por uma tempestade de poeira, imagens do Mars Reconnaissance Orbiter. Tempestades de areia de proporções planetárias são frequentes em Marte, já que o solo é arenoso e desértico. Fonte: NASA / JPL-Caltech / MSSS / Domínio público.

Missões a Marte

Marte tem sido alvo de inúmeras missões espaciais, algumas destinadas a orbitar o planeta e outras a aterrar na sua superfície. Graças a eles, você tem uma grande quantidade de imagens e dados para criar uma imagem bastante precisa.

Mariner 4

Foi a quarta sonda da missão Mariner, lançada pela NASA em 1964. Por meio dela foram obtidas as primeiras fotos da superfície do planeta. Ele também foi equipado com um magnetômetro e outros instrumentos, graças aos quais foi determinado que o campo magnético de Marte é quase inexistente.

Marte soviético

Este foi um programa da ex-União Soviética que durou de 1960 a 1973, por meio do qual foram obtidos registros da atmosfera marciana, detalhes da ionosfera, informações sobre gravidade, campo magnético e inúmeras imagens da superfície do planeta.

Viking

O programa Viking da NASA consistia em duas sondas: VIking I e Viking II, projetadas para pousar diretamente no planeta. Eles foram lançados em 1975 com a missão de estudar a geologia e a geoquímica do planeta, além de fotografar a superfície e procurar sinais de vida.

Tanto o Viking I como o Viking II tinham sismógrafos a bordo, mas apenas o Viking II foi capaz de realizar testes com sucesso, dos quais se descobriu que a atividade sísmica de Marte é muito menor do que a da Terra.

Quanto aos testes meteorológicos, foi revelado que a atmosfera de Marte era composta principalmente de dióxido de carbono.

Pathfinder

Foi lançado em 1996 pela NASA no âmbito do Project Discovery. Tinha um veículo robótico construído com despesas mínimas, com o qual foram testados novos designs para esta classe de veículos. Ele também conseguiu realizar vários estudos geológicos do planeta e adquirir imagens dele.

Mars Global Surveyor (MGS)

Foi um satélite que ficou em órbita de Marte de 1997 a 2006. Tinha a bordo um altímetro a laser, com o qual eram enviados ao planeta pulsos de luz que eram então refletidos. Com isso foi possível medir a altura das feições geográficas, que junto com as imagens tiradas pelas câmeras de satélite permitiram construir um mapa detalhado da superfície marciana.

Esta missão também trouxe evidências sobre a presença de água em Marte, escondida sob as calotas polares. Os dados sugerem que a água líquida fluiu pelo planeta no passado.

A sonda não encontrou evidências de um efeito dínamo capaz de criar um campo magnético semelhante ao da Terra.

Mars Science Laboratory

Esta sonda espacial robótica, mais conhecida como Curiosity, foi lançada em 2011 e atingiu a superfície de Marte em agosto de 2012. É um veículo explorador ou rover cuja missão é investigar o clima, a geologia e as possíveis condições para uma futura missão tripulada.

Odisséia de Marte

Esta sonda foi lançada pela NASA em 2001 para mapear a superfície do planeta e realizar estudos climatológicos. Graças aos seus dados, os dados foram obtidos no ciclo do dióxido de carbono descrito acima. As câmeras do Mars Odyssey enviaram imagens da calota polar sul, mostrando as marcas escuras da vaporização do composto.

Mars Express

É uma missão da Agência Espacial Europeia lançada em 2003 e até agora está ativa. Seus objetivos são estudar o clima, geologia, estrutura, atmosfera e geoquímica de Marte, em particular a existência passada e presente de água no planeta.

Mars Exploration Rovers

Os robôs robóticos Spirit e Opportunity foram lançados pela NASA em 2004 para pousar em locais onde havia suspeita de água ou pode ter existido. Em princípio, seria uma missão de apenas 90 dias, porém os veículos permaneceram em operação por mais tempo do que o previsto.

O Opportunity parou de transmitir em 2018 durante uma tempestade de areia global, mas um dos resultados mais proeminentes é ter encontrado mais evidências de água em Marte e que o planeta em algum momento tinha condições ideais para hospedar vida.

Mars Reconnaissance Orbiter

Este satélite foi lançado em 2005 e ainda está operacional na órbita do planeta. Sua missão é estudar a água em Marte e se ela existe há tempo suficiente para que a vida se desenvolva no planeta.

Referências

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