Marte – O istorie a fascinației omului față de Planeta Roșie și de ce ne atrage mult un loc rece, arid și letal

Marte a fascinat oamenii de mii de ani, deși este un loc cu temperaturi medii de sub -60 de grade, cu furtuni teribile de praf și cu un mediu ostil. Marte are o frumusețe stranie, are vulcani uriași, canioane de mii de kilometri lungime, calote polare, iar la începuturile sale a avut și râuri. Rover-ele caută de peste 20 de ani urme ale unor presupuse forme incipiente de viață, dar în ultimele trei secole unii astronomi au fost convinși că pe Marte există viață inteligentă. Mai jos puteți citi cum au aflat oamenii tot mai multe despre Marte, dar și despre diversele teorii legate de trecutul și prezentul Planetei Roșii.

Informația pe scurt:

• Chiar și fără telescop, oamenii din vechime au fost fascinați de Marte și de culoarea sa roșiatică. Egiptenii îi spuneau ”Har Decher”, iar babilonienii, ”Nergal”. Romanii i-au dat numele după zeul războiului, din cauza culorii sângerii a planetei.

• Galilei a fost primul om care a privit Marte prin telescop, la 1609, iar un astronom italian a încercat câteva zeci de ani mai târziu să facă o hartă simplă. Până la 1700 astronomii au putut calcula cât ține o zi marțiană și au observat și calotele glaciare de la poli.

• Pe Marte temperatura medie este de -60 grade și minimele ating -125 de grade. Presiunea atmosferică este de numai 1% din cea a Pământului, astfel că dacă un om ar ajunge vreodată acolo fără costum spațial s-ar sufoca în câteva minute și sângele ar începe să fiarbă.

• Sunt multe dovezi că pe suprafața lui Marte a curs cândva apă: planeta are albii ondulate lungi cât aceea a Amazonului, rețele de afluenți și delte fluviale, toate secate însă.

• O dată la 26 de luni între Marte și Pământ distanța este de sub 60 milioane km, în timp ce distanța maximă este de 401 milioane km. Mariner 4 este prima sondă care a ajuns la Marte: a făcut opt luni până acolo, acum 56 de ani. Primul rover care s-a deplasat pe suprafața planetei a fost Sojourner, în 1997.

• Diversele sonde care au ajuns la Marte au făcut până acolo între 4 și 11 luni, iar primul zbor cu echipaj uman va face probabil undeva pe la 8-10 luni, după 2030. Rover-ul care a rezistat cel mai mult pe Marte a fost Opportunity care a străbătut 45 km în 14 ani.

• Mulți astronomi au crezut că pe Marte există viață inteligentă, cel mai celebru fiind cazul lui Percival Lowell care acum 125 de ani a lansat supoziția că marțienii săpaseră canale într-o încercare disperată de a transporta apa din calotele polare pentru a iriga câmpurile pârjolite.

• Marte are un vulcan de trei ori mai înalt decât Everestul, canioanele sunt și de mii de km lungime, iar furtunile de praf sunt cumplite.

Marte, până la inventarea telescopului

Fără telescop, planetele rămân doar puncte de lumină care traversează cerul, dar oamenii le-au urmărit mișcările mii de ani, iar la Marte i-a fascinat culoarea roșiatică. Oamenii din vechime urmăreau cinci planete care se vedeau cu ochiul liber: Mercur, Venus, Marte, Jupiter și Saturn. Nu știau că Uranus este planetă, deși uneori se vedea și ea cu ochiul liber: Uranus a căpătat statutul de planetă în 1781 după observațiile celebrului astronom William Herschel care inițial crezuse că este fie o stea, fie o cometă.

Acum câteva mii de ani tot ce știau oamenii despre Marte era că este de culoare roșie și că avea o traiectorie ciudată pe cer.

CRONOLOGIE Marte până la inventarea primului telescop

Acum 4.000 de ani astrologii din Egiptul antic au numit Marte ”Har Decher” (cea roșie), iar romanii, pentru că planeta era de culoarea sângelui, i-au dat numele zeului războiului (Marte la romani, Ares la greci). Culoarea roșiatică este dată de oxidarea (ruginirea) fierului din stâncile de la suprafață, la contactul cu oxigenul.

Babilonienii au studiat astronomie acum două milenii și jumătate și numeau Marte ”Nergal” care însemna ”mărețul erou” sau ”regele conflictului”. Egiptenii au studiat cele cinci planete strălucitoare de pe cerul nopții și au ajuns la concluzia că se mișcă într-un mod similar.

Jezero Crater (foto – NASA)

Click pentru a mări fotografia

Sfârșitul secolului 16: Astronomul danez Tycho Brahe (1546 – 1601) a măsurat poziția lui Marte cu acuratețe mare cu două decenii înainte de inventarea telescopului.

După inventarea telescopului

1609: Galileo Galilei privește Marte printr-un telescop simplu pe care l-a inventat.

1638: Francisco Fontana, un astronom amator din Napoli, desenează o hartă a planetei, dar era extrem de simplă și vagă.

1659: Celebrul om de știință olandez Christian Huygens a observat prin telescop și apoi a schițat un punct întunecat de pe Marte, probabil zona vulcanică Syrtis Major Planum. El a observat și că acel punct revine la aceeași poziție la aceeași oră ziua următoare, concluzia fiind că planetei îi ia 24 de ore să facă o rotație completă în jurul axei sale.

Foto Martin Holverda, Dreamstime.com

Click pentru a mări fotografia

1666: Giovanni Cassini calculează că o zi pe Marte durează 24 de ore și 40 de minute

1672: Christian Huygens observă un punct alb la polul sud marțian, probabil calota de gheață

1719: Marte s-a aflat la cea mai mică distanță de Pământ și abia în 2003 s-a repetat apropierea. La acel început de secol 18 astronomii au profitat și au făcut observații, în timp ce mulți oameni de rând s-au speriat văzând cât de mare și roșie era planeta pe cerul nopții. Cum nu exista electricitate, iluminat public și poluare la scară industrială, Marte se vedea foarte bine și era impresionantă.

1784: Faimosul astronom britanic William Herschel face observații cu un telescop mai performant și trage diverse concluzii, unele corecte, altele eronate. Herschel era convins că Marte era locuită de ființe inteligente.

1809: Un astronom amator pe nume Honore Flaugergues observă ”nori galbeni” pe suprafața lui Marte, mai târziu dovedindu-se că era vorba de nori de praf.

1862 Frederik Kaiser a calculat cu o precizie extrem de mare perioada de rotație a planetei.

1877: Asaph Hall descoperă cele două ”luni” marțiene Phobos și Deimos. În același an face observații și astronomul italian Schiaparelli și de la aceste observații, dintr-o traducere eronată, va porni mai târziu teoria fantezistă cum că pe Marte există ”canale” artificiale ce brăzdează planeta pentru a transporta apă de la poli către orașe…

1894: Percival Lowell începe controversatele sale observații

1965: Mariner 4 este prima sondă care ajunge la Marte: a făcut opt luni până acolo și a trimis 22 de fotografii, primele fotografii clare ale unei planete diferite de a noastră.

1971: Mariner 9 devine prima sondă care ajunge cu succes pe orbita marțiană. Două sonde sovietice, Mars 2 și Mars 3, ajung trei săptămâni mai târziu.

Foto NASA

Click pentru a mări fotografia

1976: Viking 1 reușește să aterizeze pe suprafața lui Marte, iar misiunea sa durează 6 ani. Misiunea Viking 2 (1976-1987 a trimis peste 50.000 de fotografii cu planeta Marte, atât de pe orbită, cât și de la suprafață).

1996: A fost lansată misiunea Mars Global Surveyor care a durat 9 ani și a trimis peste 200.000 de fotografii și 206 milioane de măsurători spectrometrice.

1997: Sojourner, parte a misiunii Mars Pathfinder, devine primul rover care explorează suprafața marțiană, începându-și misiunea pe 4 iulie în zona Chryse Planitia. Sojourner era foarte mic (66 cm lungime, 30 cm înălțime și șase roți de 13 cm diametru) și a funcționat aproape trei luni.

2002: Mars Odysey își începe misiunea de a încerca să găsească apă înghețată sub suprafața marțiană. Instrumentul va trimite date până în 2010. Naveta a trimis peste 350.000 de fotografii și a preluat 95% din datele culese de rover-ele Spirit și Opportunity.

2004 Rover-ele Spirit și Opportunity găsesc dovezi puternice că Marte a avut în trecutul îndepărtat apă la suprafață. Cântăreau 180 kg, de 15 ori mai mult decât roverul Sojourner. Spirit a urcat în 2005 un munte mic de înălțimea statuii Libertății, iar Opportunity a parcurs 45 de km pe suprafața marțiană în 14 ani, iar în 2018 NASA a pierdut legătura cu el, cei de la NASA bănuind că o furtună a acoperit cu nisip panourile solare ale rover-ului.

2006: Mars Reconnaissance Orbiter trimte primele imagini la rezoluție mare ca parte a misiunii de a a elucida istoria apei pe Marte.

2012: Rover-ul Curiosity aterizează în zona Gale Crater. A descoperit dovezi că pe Marte sunt albii uscate ale unor foste râuri. Misiunea a costat 2,5 miliarde dolari, dar rover-ul este de dimensiunea unui SUV, cântărește o tonă și a descoperit urme ale unei foste albii de râu și – posibil – ale unor molecule

2018: Rover-ul InSight al NASA își începe misiunea.

2020: În iulie au fost lansate trei misiuni către Marte: rover-ul Perseverance al NASA, misiunea chineză Tianwen-1 (care cuprinde și o sondă și un rover) și sonda Hope a Emiratelor Arabe care va studia planeta de pe orbită. Vor ajunge în februarie 2021.

În martie s-a anunțat amânarea pentru 2022 a misiunii Agenției Spațiale Europene împreună cu agenția rusă care aveau de gând să lanseze o misiune cu un rover numit Rosalind Franklin.

Cum este pe Marte

Marte are aproape jumătate din dimensiunea Pământului și are printre cele mai spectaculoase peisaje dintre toate planetele sistemului solar datorită canioanelor adânci și munților mult mai înalți decât cei de pe Terra.

Planeta are și calote glaciare la poli, dune gigantice de nisip, cratere de impact formate acum milioane de ani și vârtejuri de praf uriașe. Pe ”Planeta Roșie” se află și cel mai lung canion din sistemul solar, Valles Marineris, de 5.000 km lungime, un uriaș sistem de văi cu o lățime de 193 km și o adâncime de 6 km.

Curiosity (foto – NASA)

Click pentru a mări fotografia

Dacă pe Terra temperatura medie este de +15 grade, pe Marte media este de – 65 de grade. La poli temperatura poate scădea iarna la sub -125 de grade, în timp ce la Ecuator, vara, pot fi +20 de grade, dar când lumina soarelui nu mai ajunge, temperaturile pot scădea și acolo spre -70 de grade. Cel mai înalt munte de pe Marte, denumit Olympus Mons, este de trei ori mai înalt decât Everest-ul, având 25 de km.

Marte este la 228 milioane km de Soare, iar lumina face 13 minute, față de 8 minute cât face de la Soare până la Pământ.

Distanța medie dintre cele două planete este 225 milioane km, dar maximul depășește 400 de milioane km din cauza orbitelor eliptice. Cea mai mică distanță dintre Marte și Terra, 54,6 milioane km, a fost în 2003, iar distanța atunci a fost cea mai mică din ultimii 60.000 de ani, urmând ca cele două planete din Sistemul Solar să fie la fel de apropiate abia în anul 2287.

O dată la 26 de luni Terra și Marte sunt cel mai aproape, la sub 60 milioane km, și atunci este momentul propice să fie lansate sondele. Sonda care a ajuns cel mai repede pe orbita marțiană a fost Marine 7, în 1968, călătoria durând 128 de zile, în timp ce Viking 2 a făcut 333 de zile în 1975. Drumul către Marte are traiectorie în formă de parabolă din cauza nevoii de aliniere cu orbita planetei.

Click pentru a mări fotografia

De exemplu, călătoria rover-elor Spirit și Opportunity, pornită în vara lui 2003, a fost de 455 milioane km până la Marte. Rover-ul Perseverance care a fost lansat pe 30 iulie 2020 va parcurge 470 de milioane km până pe 18 februarie, când va ateriza pe Marte. La acel moment, Marte și Terra vor fi despărțite de 210 milioane km și orice transmisie de la rover va face peste 11 minute până la centrul de control al NASA.

Se estimează că după 2030, când vor ajunge primii oameni pe Marte, călătoria navetei va dura în jurul a 8-10 luni.

Furtunile de praf sunt cumplite pe Marte și planeta este învăluită de praful roșu, fin și în acest sens este reprezentativă scena de la începutul filmului The Martian. Presiunea atmosferică este de numai 1% din cea a Pământului, astfel că dacă un om ar ajunge vreodată acolo fără costum spațial s-ar sufoca în câteva minute și sângele ar începe să fiarbă.

Cerul, observat de pe Marte are culoarea portocalie, din cauza prafului din atmosferă. Marte are o atmosfera foarte subțire, compusă în proporție de 95% din dioxid de carbon.

Astronomii văd prin telescop detalii ce se schimbă de la anotimp la anotimp, calote polare ce se schimbă de la an la an, dar și nori în atmosferă. Din cauza acestor schimbări, mult timp ei au crezut că observă pete de vegetație, și că Marte ar fi o planetă asemănătoare cu Pământul, unde viața ar putea exista.

La polii planetei, calotele polare, compuse din dioxid de carbon înghețat (85%) și apă (15%), se măresc în timpul iernii și se retrag în timpul verii. Numai că micșorarea calotei se produce nu prin topirea gheții, ci prin sublimarea ei. Dioxidul de carbon este un gaz ce trece din stare solidă în stare gazoasă fără a deveni lichid. Calotele polare au mai multe straturi, semn că clima planetei a suferit modificări.

Nu există oceane pe Marte fiindcă este extrem de frig și atmosfera este rarefiată, astfel că apa ar îngheța sau s-ar evapora. Sunt indicii că apa subterană ar putea ajunge ocazional la suprafață și planeta ar putea găzdui habitate umede propice unor forme microscopice de viață.

A fost extrem de complicat ca sondele marțiene să ajungă la ”Planeta Roșie”, dat fiind că era vorba de o călătorie de peste 8-9 luni și multe milioane de km. Multe sonde nu au ieșit nici de pe orbita terestră, iar primii care au încercat să trimită sonde pe Marte au fost sovieticii, prin Marsnik 1 lansată în 1960. Primele două misiuni sovietice nu au ajuns nici pe orbita terestră, în timp ce la a patra sondă legătura s-a pierdut când sonda era la 100 milioane km de Terra.

Schiaparelli și canelele de pe Marte

Michio Kaku, relatează în cartea ”Viitorul omenirii” despre un episod special din istoria astronomiei, un episod ce a avut un personaj excentric în rolul principal.

”În 1877, astronomul italian Giovanni Schiaparelli a observat niște marcaje liniare stranii pe Marte, ce păreau să se fi format în urma unor procese naturale. A numit marcajele , sau canale. Totuși, când textul a fost tradus în engleză, i-ul a fost înlocuit cu s, și a rezultat , cuvânt care are o semnificație diferită, fiind vorba de canale artificiale, nu naturale. O simplă greșeală de traducere a deschis calea unei avalanșe de speculații și fantezii dând naștere unui adevărat mit al omului de pe Marte. Astronomul bogat și excentric Percival Lowell a lansat supoziția că Marte fusese o planetă pe moarte și că marțienii săpaseră canalele într-o încercare disperată de a transporta apa din calotele polare pentru a iriga câmpurile pârjolite. Lowell își va dedica viața demonstrării acestei ipoteze, folosindu-și averea fabuloasă pentru a construi un observator ultramodern în Flagstaff, în deșertul Arizona”.

Evident că nu marțienii săpaseră canale și s-a dovedit că acele canale erau iluzii optice, dar observatorul bine dotat din Arizona a fost foarte util astronomiei: a furnizat indicii pentru descoperirea lui Pluto și primele dovezi că universul se extinde.

Percival Lowell a fost un personaj cu adevărat excentric și era pasionat și de planeta Venus, ai cărei nori permanenți și cu o mare capacitate de a reflecta lumina, o fac să fie unul dintre cele mai strălucitoare obiecte de pe cerul nopții. Ei bine, Lowell a susținut că Venus are o rețea uriașă de spițe radiale care pornesc dintr-o zonă centrală.

Ce se știa despre Marte înainte de 1965 (când sonda Mariner 4 ne-a trimis primele imagini de aproape) și ce am aflat apoi timp de jumătate de secol.

Iată ce spune Neil deGrasse Tyson în cartea ”Moartea într-o gaură neagră și alte dileme cosmice”

”Înainte de 1965 nimeni nu știa cum arată suprafața lui Marte. Se știa doar că este roșiatică, are calote polare de gheață și zone mai luminoase sau mai întunecate. Nimeni nu știa că are munți sau un sistem întins de canioane mai adânci și mai lungi decât Marele Canion. Nimeni nu știa că a avut vulcani mai mari decât cel mai mare de pe Pămănt – Mauna Kea din Hawaii – chiar dacă îl măsurăm pe acesta pornind de pe fundul oceanului. Nu puține sunt dovezile că pe suprafața lui Marte a curs cândva apă: planeta are albii ondulate (și secate) lungi cât aceea a Amazonului, rețele de afluenți (secate), delte fluviale (secate) și delte care erau inundate (și acestea secate, la rândul lor). Vehiculele care explorează planeta, croindu-și drum prin suprafața prăfoasă presărată cu roci au confirmat prezența la sol a unor minerale care se formează doar în prezența apei. Da, peste tot sunt semne ale prezenței apei, dar nu există niciun strop de apă de băut”.

Dar ce să facem dacă există viață?

”Dacă într-adevăr există viață pe Marte eu cred că ar trebui ca noi să nu facem nimic. Marte aparține marțienilor, chiar și dacă marțienii sunt niște simpli microbi. Existența unei biologii independente pe o planetă din apropiere este o comoară dincolo de orice închipuire și păstrarea acelui tip de viață, cred eu, ar trebui să înlocuiască orice alte posibile utilizări ale planetei”, spune Carl Sagan în 1985.

Iată ce spune Cristian Presură în cartea ”O călătorie prin Univers – Astrofizica povestită” despre anul marțian și despre diferențele dintre Terra și Marte:

”Anul pe Marte durează doi ani pământești, iar din această cauză anotimpurile sunt de două ori mai lungi decât cele de Pământ. Ziua, în schimb, durează 24 de ore, atât cât îi ia Planetei Roșii să facă o rotație completă în jurul propriei axe. O dată la 780 de zile Marte se află cel mai aproape de Pământ. (…)

Există o diferență crucială între Marte și Pământ: câmpul magnetic al lui Marte este mult mai slab și nu protejează planeta de radiația cosmică. Acum 3 miliarde de ani, bombardamentul cu radiații cosmice (vântul solar) a distrus atmosfera planetei: norii au dispărut, ploaia a încetat, râurile au secat și Marte a devenit o sferă pustie. (…)

O parte din apa care a existat pe Marte s-a păstrat la polii planetei sub forma unui strat gros de zăpadă. În timpul iernii, temperatura scade la -50 de grade C, îndeajuns ca puținul dioxid de carbon din atmosferă să înghețe și să formeze gheață carbonică”.

Phobos și Deimos

Marte are doi sateliți naturali: Phobos și Deimos, descoperiți în august 1877 de astronomul american Asaph Hall care era gata să renunțe, dezamăgit că nu a găsit ”lunile” lui Marte. Soția sa, Angelina, a insistat ca el să nu renunțe, iar noaptea următoare Asaph l-a descoperit pe Deimos și șase nopți mai târziu l-a reperat pe Phobos. Hall le-a dat și numele, după însoțitorii zeului Războiului: Ares. Phobos înseamnă ”Frica”, iar Deimos însemna Teroare.

Amândoi sunt sateliți foarte mici, probabil doi asteroizi captați de gravitația planetei. Nici unul nu este sferic iar pe suprafața lor se întâlnesc foarte multe cratere.

Phobos are 27 km lungime și 23 km lățime, fiind dominat de un crater de 10 km lățime, lucru observat de sonda Mariner 9, în 1971. Pe Phobos forța gravitațională este de 1.000 de ori mai mică decât pe Terra, astfel că un om de 80 kg, ar cântări echivalentul a 80 de grame. Phobos orbitează foarte aproape de planetă, la 5.500 km de suprafață și se apropie încet de ea, astfel că estimarea este că în 50 de milioane de ani satelitul fie se va prăbuși pe Marte, fie se va dezintegra și va forma un inel în jurul planetei.

Deimos este mai mic, având 14 km lungime și 11 km lățime, iar forma este asemănătoare cu un cartof. Perioada orbitală a lui este de 30 de luni, de peste trei ori mai mare decât la Phobos. Deimos a fost luat în considerare ca bază pentru a explora planeta Marte.

”Roboțeii” de pe Marte

Roverele care s-au ”plimbat” pe suprafața marțiană încearcă să găsească urme ale unor presupuse forme incipiente de viață, forme extrem de simple ce-i drept, dar încă nu s-a reușit. Se presupune că în primul ei miliard de ani de viață, Marte era o planetă mult mai caldă, cu ape curgătoare și cu vulcani activi, lucru dovedit de faptul că s-au găsit urmele albiilor acelor ape. Ca și Pământul, Marte s-a format acum 4,5 miliarde de ani.

Perseverance (foto – NASA)

Click pentru a mări fotografia

În prezent, Marte este o planetă uscată și dezolantă, un uriaș deșert, cu un strat atmosferic subțire în jurul său. Din cauza dimensiunilor sale mici, de-a lungul a doar câteva milioane de ani, planeta și-a pierdut căldura proprie în favoarea răcelii din cosmos, ceea ce a provocat înghețarea apei și a lavei.

Roverul Curiosity care și-a început misiunea în 2012, a scobit nisipul cu brațul său robotic și a descoperit urme ale unei foste albii de râu și – posibil – ale unor molecule, ceea ce ar putea însemna că Marte ar fi putut găzdui cândva organisme vii.

Astronomii cred că a existat o perioadă, acum 3,5 miliarde de ani, când unele regiuni de pe planetă au fost inundate. Nu se știe încă de unde a apărut apa care a inundat acele regiuni, cât a durat potopul și unde a dispărut apa.

în 2002 s-a descoperit în calota polară, un depozit de gheață ce conține hidrogen. Alte observații au arătat că există și alte depozite de hidrogen, în subsolul marțian. În 2004, rover-ul Opportunity a găsit minerale ce arată că regiunea a fost țărmul unei foste mări sărate.

Roci marțiene pe Pământ

Pe Terra au fost găsiți peste 200 de meteoriți de pe Marte

Iată ce scrie Neil deGrasse Tyson despre cel mai cunoscut caz

”Cea mai celebră dintre rocile de pe Marte a fost descoperită în Antarctica, în 1984, în regiunea Allan Hills. Cunoscut oficial după abrevierea LH -84001 acest meteorit conținea dovezi ispititoare, și totuși circumstanțiale, că pe Planeta Roșie a existat viață simplă în urmă cu un miliard de ani. Pe Marte se găsesc nenumărate dovezi geologice ale existenței unor ape curgătoare, printre care albiile unor râuri, delte și văi secate. Cei mai recenți roboți trimiși pe Marte au descoperit roci și minerale care nu ar fi putut apărea decât în prezența acolo a apei pe o perioadă de timp mai îndelungată”.

Într-un viitor articol veți putea citi despre cum ar putea ajunge omul pe Marte, ce șanse sunt să construim o colonie acolo și cum arată scenariul SF al terraformării