En muchos casos, los fenómenos astronómicos que se pueden observar desde la superficie del planeta Marte son iguales o similares a los correspondientes fenómenos que se pueden observar desde la Tierra . Sin embargo, a veces (como, por ejemplo, con la vista de la Tierra como una estrella vespertina/matutina), pueden diferir significativamente. Por ejemplo, dado que la atmósfera de Marte no tiene capa de ozono , también se pueden realizar observaciones ultravioleta desde la superficie de Marte .
La inclinación del eje de rotación de Marte es de 25,19 °, un valor bastante cercano al de la Tierra, que es de 23,44 °, y por lo tanto Marte, como la Tierra, tiene estaciones: primavera, verano, otoño e invierno. Y al igual que en la Tierra, en los hemisferios norte y sur del planeta, el verano y el invierno vienen en el momento opuesto, es decir, cuando el verano continúa en el hemisferio norte, y el invierno continúa al mismo tiempo en el hemisferio sur, y viceversa. viceversa
Pero la órbita de Marte tiene una excentricidad mucho mayor que la órbita de la Tierra. Por lo tanto, las estaciones tienen una duración desigual, mucho más desigual que en la Tierra:
Temporada | Soles (en Marte) |
Días (en la Tierra) |
---|---|---|
Primavera del norte, otoño del sur: | 193.30 | 92.764 |
Verano del norte, invierno del sur: | 178.64 | 93.647 |
Otoño del norte, primavera del sur: | 142.70 | 89.836 |
Invierno del norte, verano del sur: | 153.95 | 88.997 |
Esto significa que las estaciones de verano e invierno tienen diferentes duraciones e intensidades en los hemisferios norte y sur. Los inviernos en el norte son cálidos y cortos (porque Marte se mueve rápidamente cerca del perihelio ), mientras que los inviernos en el sur son largos y fríos (porque Marte se mueve lentamente cerca del afelio ). Del mismo modo, los veranos en el norte son largos y fríos, mientras que en el sur son cortos y calurosos. Por lo tanto, las temperaturas extremas son mucho mayores en el hemisferio sur que en el norte.
El retraso de la temperatura estacional en Marte no es más que unos pocos días, [1] porque no hay grandes masas de agua y otros factores similares en el planeta que puedan crear un efecto amortiguador. Así, si hablamos de la temperatura en la superficie de Marte, "primavera" es un reflejo aproximado del "verano", mientras que "otoño" es un reflejo aproximado del "invierno" (si consideramos los solsticios y equinoccios como puntos de referencia para las estaciones respectivas), y si la órbita de Marte fuera redonda, las temperaturas máximas y mínimas aparecerían unos días después de los solsticios de verano e invierno , y no un mes después, como ocurre aproximadamente en la Tierra. La única diferencia entre las temperaturas de primavera y verano se debe a la excentricidad comparativamente grande de la órbita de Marte: durante la primavera septentrional, Marte está más lejos del Sol que durante el verano septentrional y, por lo tanto, la primavera es algo más fría que el verano y el otoño también es más frío. un poco más cálido que el invierno. Pero en el hemisferio sur, ocurre lo contrario.
Naturalmente, las variaciones de temperatura entre la primavera y el verano son mucho más bajas que las variaciones muy bruscas que ocurren dentro de un solo sol marciano (día marciano). Las temperaturas diarias alcanzan su punto máximo al mediodía, hora local, y descienden a un mínimo a la medianoche, hora local. Aproximadamente el mismo efecto se puede observar en los desiertos terrestres, pero en Marte es mucho más pronunciado.
Vale la pena señalar que la inclinación del eje de rotación y la excentricidad de la órbita de la Tierra (o Marte) no son fijas y varían como resultado de las perturbaciones gravitatorias causadas por la influencia de otros planetas en el sistema solar en una escala de tiempo de decenas de miles o cientos de miles de años. Por lo tanto, la excentricidad de la órbita terrestre, que es de alrededor del 1 %, fluctúa regularmente y puede aumentar incluso hasta un 6 %, y en algún momento en un futuro lejano, la Tierra tendrá que lidiar con las consecuencias del calendario de la hecho de que la duración de las diferentes estaciones será muy diferente (Además, esto conducirá a un cambio climático significativo).
No sólo la excentricidad, sino también la inclinación del eje de la tierra puede variar de 21,5° a 24,5°, y la duración de este "ciclo de meneo" es de 41.000 años. Se cree que estos y otros cambios cíclicos similares son responsables de las glaciaciones (ver ciclos de Milankovitch ). A diferencia de la Tierra, el ciclo de oscilación de Marte es mucho más extremo: de 15° a 35° con una duración de 124.000 años. Algunas de las últimas investigaciones incluso sugieren que en decenas de millones de años tal oscilación podría incluso alcanzar de 0° a 60°. [2] La Luna, un gran satélite de la Tierra, obviamente juega un papel importante en mantener el eje de inclinación del planeta dentro de límites razonables; Marte no tiene tal efecto estabilizador y, por lo tanto, la inclinación de su eje puede variar de manera más caótica.
Al atardecer y al amanecer, el cielo marciano es de color rojo rosado, pero cuando el Sol se pone o sale, el cielo se vuelve azul. Es decir, en Marte, el cambio de colores ocurre de manera opuesta en comparación con la Tierra. Durante el día, el cielo tiene un color amarillo-marrón - "el color del iris" [3] . En Marte , la dispersión de Rayleigh suele ser muy débil. Se cree que el color del cielo se debe a la presencia de un uno por ciento en volumen de magnetita en forma de partículas de polvo. El crepúsculo dura mucho después de la puesta del sol y el amanecer tanto como antes del amanecer, todo causado por la presencia de polvo en la atmósfera marciana. De vez en cuando, el cielo marciano adquiere un tinte púrpura debido a la dispersión de la luz por partículas muy pequeñas de hielo de agua en las nubes. [cuatro]
Generar imágenes precisas de la superficie marciana en colores reales es una tarea inesperadamente difícil. [5] Hay muchas variaciones de color del cielo reproducidas en imágenes publicadas; muchas de estas imágenes, sin embargo, usan filtros para mejorar varios detalles científicos y no intentan reproducir colores reales. Sea como fuere, el cielo marciano durante muchos años se consideró más rosado de lo que ahora se cree.
Vista desde Marte, la Tierra es un planeta interior, al igual que Venus (la "estrella de la mañana" o "estrella de la tarde"). La Tierra y la Luna parecen estrellas a simple vista, pero los observadores con telescopios las verían como medias lunas con algunos detalles notables.
Un observador en Marte podría ver la Luna mientras orbita alrededor de la Tierra, y bien podría verse a simple vista. Pero los observadores en la Tierra no pueden ver a simple vista los satélites de otros planetas, los primeros satélites de este tipo se descubrieron poco después de la invención del telescopio (eran los satélites galileanos , los cuatro satélites más grandes de Júpiter ).
A la distancia angular máxima, la Tierra y la Luna podrían observarse desde la superficie de Marte como un planeta doble, pero después de aproximadamente una semana se habrían fusionado en un punto de luz (a simple vista), y una semana después de eso, el La Luna habría alcanzado de nuevo su máxima distancia angular de la Tierra pero desde el lado opuesto. La distancia angular máxima entre la Tierra y la Luna varía considerablemente dependiendo de la distancia relativa entre la Tierra y Marte: la distancia angular entre la Tierra y su Luna es de unos 17' cuando la Tierra está más cerca de Marte ( conjunción casi inferior ), y sólo aproximadamente 3,5', cuando la Tierra está más alejada de Marte (cerca del mensaje superior ). A modo de comparación, el diámetro aparente de la Luna, medido desde la superficie de la Tierra, es de 31'.
La distancia angular mínima entre la Luna y la Tierra, vista desde Marte a simple vista sería de 1', y al final se podría observar el paso de la Luna entre Marte y la Tierra, o ver como se esconde detrás ( está cubierta) por el planeta. En el primer caso, esto correspondería a la ocultación de Marte por la Luna vista desde la superficie de la Tierra, y dado que el albedo de la Luna es mucho más pequeño que el de la Tierra, habría una disminución en el brillo general, pero tal disminución sería demasiado pequeño para ser notado por los observadores a simple vista. Esto se debe a que la Luna es mucho más pequeña que la Tierra y solo puede ocultar una pequeña parte del disco visible de la Tierra.
La nave espacial Mars Global Surveyor tomó una imagen de la Tierra y la Luna el 8 de mayo de 2003 a las 13:00 UTC, muy cerca de la máxima elongación del Sol , ya una distancia de 0,930 UA. E. de Marte. La magnitud aparente fue -2,5 y +0,9. [6] En diferentes momentos, la magnitud real varía significativamente según la distancia y las fases de la Tierra y la Luna.
De un día para otro, el cambio en la apariencia de la Luna para un observador en Marte será muy diferente a los cambios que verá un observador en la Tierra. La fase de la luna, vista desde la superficie de Marte, no cambiará mucho de un día a otro; su fase corresponderá a la fase de la Tierra, y cambiará gradualmente junto con el movimiento de estos dos cuerpos en sus órbitas circunsolares. Pero para un observador de Marte, será visible la rotación de la Luna, que tendrá el mismo período que el período de su órbita, y por lo tanto el observador podrá ver los detalles de la superficie de la Luna desde el lado opuesto. de la Tierra, es decir, aquellos detalles que no se pueden ver desde la superficie de la Tierra.
Debido a que la Tierra es un planeta interior, los observadores en Marte pueden ocasionalmente observar la Tierra transitando directamente entre Marte y el Sol. El próximo pasaje de este tipo tendrá lugar en 2084. Además, también pueden observar dichos tránsitos de Mercurio y Venus.
La luna Fobos tiene aproximadamente un tercio del diámetro angular de la Luna llena vista desde la superficie de la Tierra. Deimos es más o menos como una estrella, y su disco es apenas visible o no se puede ver a simple vista. Fobos se mueve tan rápido (su período orbital es sólo alrededor de un tercio de un sol) que dos veces por sol sale por el oeste y se pone por el este. Deimos sale por el este y se pone por el oeste, pero orbita solo unas pocas horas más lento que el sol marciano, por lo que puede haber hasta dos soles y medio en el horizonte.
El brillo máximo de Fobos es de aproximadamente -9 o -10 unidades de magnitud, mientras que el de Deimos es de aproximadamente -5 [7] . A modo de comparación, la Luna para los observadores en la Tierra tiene un brillo mucho mayor: -12,7 unidades de magnitud. Sin embargo, Phobos es lo suficientemente brillante como para proyectar sombras; Deimos es solo un poco más brillante que Venus en el cielo nocturno para los observadores en la Tierra. Por supuesto, como la Luna, las lunas de Marte son mucho menos brillantes cuando no están en fase llena. Pero a diferencia del satélite de la Tierra, las fases y el diámetro angular de Fobos cambian de una hora a otra; Deimos es demasiado pequeño para observar sus fases a simple vista.
Tanto Fobos como Deimos tienen órbitas ecuatoriales de baja inclinación y se mueven en ellas a una distancia relativamente corta de Marte. Como resultado, Fobos no es visible al norte de 70,4°N. latitud, y al sur de 70,4°S. ti.; Deimos no es visible al norte de 82,7°N. sh. y al sur de 82.7°S. latitud Los observadores en latitudes altas (menos de 70,4 °) verían un diámetro angular notablemente más pequeño de Fobos, ya que estarían más lejos de él. En consecuencia, los observadores en el ecuador tendrían un diámetro angular aparente mucho mayor de Fobos al amanecer y al atardecer, en comparación con lo que parecería si estuviera directamente sobre el observador.
Los observadores en Marte pueden ver tránsitos de Fobos y tránsitos de Deimos frente al disco solar . Los tránsitos de Fobos también pueden llamarse eclipses de Sol de Fobos, ya que el diámetro angular de Fobos es aproximadamente la mitad del del Sol. Sin embargo, en el caso de Deimos, el término "tránsito" es más apropiado, ya que aparece como un pequeño punto en el fondo del disco solar.
Debido a que Fobos se mueve en una órbita ecuatorial de baja inclinación, existe una variación estacional en las latitudes en las que se proyecta la sombra de Fobos sobre la superficie marciana. Durante el año marciano, la sombra se mueve cíclicamente desde el extremo norte hasta el extremo sur y viceversa. En cada área geográfica fija dada de Marte hay dos intervalos durante el año marciano durante los cuales la sombra de Fobos está en la latitud del área dada, y durante cada uno de estos intervalos se pueden observar alrededor de media docena de tránsitos de Fobos por varias semanas. Aproximadamente la misma situación con Deimos, pero en un intervalo en cada una de esas áreas solo puede ver un pasaje y, a veces, no suceden en absoluto.
Es fácil ver que la sombra está siempre en el "hemisferio de invierno" (el hemisferio de Marte, en el que es invierno durante este período), excepto cuando pasa el ecuador durante los equinoccios de primavera y otoño . Así, los tránsitos de Fobos y Deimos ocurren durante el otoño e invierno marcianos en los hemisferios norte y sur. A medida que se acercan al ecuador, se pueden observar durante los equinoccios de otoño y primavera; más lejos del ecuador ocurren más cerca del solsticio de invierno . En cualquiera de estos casos, los dos intervalos dentro de un año durante los cuales ocurren tales pasajes ocurren más o menos simétricamente antes y después del solsticio de invierno (la simetría completa es impedida por la significativa excentricidad de la órbita de Marte).
Los observadores en Marte también pueden ser testigos de los eclipses lunares de Fobos y Deimos. Phobos pasa alrededor de una hora a la sombra de Marte; para Deimos, este tiempo es de unas dos horas. Sorprendentemente, a pesar de que la órbita de Fobos está casi en el plano del ecuador marciano, ya pesar de que el satélite está muy cerca de Marte, hay momentos en que Fobos logra evitar el oscurecimiento.
Tanto Fobos como Deimos están en rotación sincrónica con Marte. Esto significa que tienen un "reverso" que los observadores en la superficie de Marte no pueden ver. El fenómeno de libración ocurre en el caso de Fobos de la misma forma que en el caso de la Luna, y esto a pesar de la baja inclinación de la órbita de Fobos y su excentricidad. [8] [9] Debido al efecto de libración y paralaje causado por la proximidad del satélite a la superficie de Marte, así como debido a las observaciones desde altas y bajas latitudes, durante la salida y puesta del satélite, su total acumulado El área visible desde la superficie de Marte en un momento u otro y desde un área u otra, es significativamente más del 50% de su área total total.
El gran cráter Stickney , visible a lo largo de la cara de Fobos, es fácilmente visible a simple vista desde la superficie de Marte.
Dado que Marte tiene una atmósfera que es relativamente transparente a las ondas ópticas (igual que la Tierra, solo que mucho más delgada), se pueden observar caídas de meteoritos desde la superficie de vez en cuando . Las lluvias de meteoros en la Tierra ocurren cuando la Tierra cruza la órbita de un cometa , lo mismo sucede con Marte, solo que las lluvias de meteoros en Marte son diferentes a las de la Tierra.
Ahora se cree que el primer meteoro fotografiado en Marte (7 de marzo de 2004) por el rover Spirit forma parte de una lluvia de meteoros cuyo cuerpo principal fue el cometa 114P/Wiseman-Skiff. Debido a que la fuente de luz del meteorito estaba visualmente en la constelación de Cefeo , y esta lluvia de meteoritos es bastante regular, puede describirse como "cefeidas marcianas". [diez]
Al igual que en la Tierra, si un meteoro es lo suficientemente grande como para alcanzar la superficie del planeta (es decir, no se quema por completo en la atmósfera), se convierte en un meteorito . El primer meteorito conocido encontrado en Marte (y el tercer meteorito encontrado fuera de la Tierra) fue Heat Shield Rock . El primer y segundo meteorito se encontraron en la Luna durante las misiones Apolo . [once]
El 19 de octubre de 2014, el cometa Siding Spring pasó muy cerca de Marte, tan cerca que su coma podría envolver el planeta [12] [13] [14] [15] [16] [17] .
Las auroras ocurren en Marte, pero estos fenómenos no ocurren en los polos, como en el caso de la Tierra, porque Marte no tiene un campo magnético planetario. Las auroras ocurren principalmente en lugares de anomalías magnéticas en la corteza marciana. Estos lugares son restos de la antigüedad cuando Marte todavía tenía un campo magnético. La aurora marciana tiene características propias que la distinguen de otros fenómenos similares en el sistema solar. [18] Aunque la aurora en Marte es principalmente un fenómeno ultravioleta, probablemente todavía era visible a simple vista [19] .
La orientación del eje de rotación de Marte es tal que el polo norte celeste está en la constelación Cygnus con coordenadas 21 h 10 m 42 s +52° 53′ 0″ en el segundo sistema de coordenadas ecuatoriales (o, más precisamente, 317.67669 + 52.88378), cerca de la estrella BD +52 2880 (también conocida como HR 8106, HD 33185 201834 + 53 ° 33 ′ 48″ .
Las dos estrellas superiores en la constelación Cygnus , Sadr y Deneb , apuntan al polo norte de Marte [20] . Este polo está visualmente a medio camino entre Deneb y la estrella Alpha Cephei, a menos de 10° de la primera, un poco más lejos que la distancia aparente entre Sadr y Deneb. Debido a su proximidad al polo, Deneb nunca se pone por debajo del horizonte en casi todo el hemisferio norte de Marte. Con la excepción de las áreas más cercanas al ecuador, Deneb gira constantemente alrededor del polo norte. La orientación de Deneb y Sadr habría formado una manecilla de reloj celestial conveniente para determinar el tiempo sideral .
El polo norte celeste marciano también está a sólo unos pocos grados del plano galáctico . Así, la Vía Láctea , especialmente saturada de estrellas en la región de la constelación Cygnus, es siempre visible desde el hemisferio norte.
El Polo Sur Celeste se encuentra a 9h 10m 42s −52 ° 53′ 0″ , que está a solo unos grados de la estrella Kappa Parusov , que tiene una magnitud de 2,5 (las coordenadas de esta estrella son 9h 22m 6 , 82 con 55° 00' 38.40" , que por esta ubicación puede considerarse la estrella polar austral. La estrella Canopus , la segunda más brillante del cielo, es una estrella circumpolar para la mayoría de las latitudes australes.
Las constelaciones zodiacales de la eclíptica marciana son casi las mismas que en la Tierra -después de todo, la inclinación mutua entre estas dos eclípticas es de solo 1,85°- pero en Marte, el Sol está en la constelación de Cetus durante 6 días , antes y después de entrar. constelación de Piscis , por lo que podemos decir que hay 14 constelaciones zodiacales en Marte. Los equinoccios y solsticios también difieren de los terrestres: para el hemisferio norte, en el equinoccio de primavera , el Sol está en la constelación de Ofiuco (mientras que en la Tierra está en la constelación de Piscis), el solsticio de verano cae en el límite entre las constelaciones. Acuario y Piscis, el equinoccio de otoño cae en la constelación de Tauro , y el solsticio de invierno en la constelación de Virgo .
Al igual que en la Tierra, la precesión hará que los solsticios y equinoccios se desplacen en relación con las constelaciones durante miles y decenas de miles de años.
Al igual que con la Tierra, el efecto de precesión hace que los polos norte y sur de Marte se muevan en círculos muy grandes, pero para Marte, la duración de uno de esos ciclos es de 171 000 años terrestres, mientras que para la Tierra es de solo 26 000 años. [21]
Como en el caso de la Tierra, también existe una segunda forma de precesión: el punto del perihelio de la órbita marciana se desplaza lentamente, por lo que la duración del año anómalo difiere de la del año sideral. Sin embargo, tal ciclo dura 79.600 años, mientras que en la Tierra es de 112.000 años.
Tanto para la Tierra como para Marte, estas dos precesiones tienen direcciones opuestas y, por lo tanto, se suman entre sí, formando un solo ciclo de precesión entre años tropicales y anómalos: 21 000 años para la Tierra y 53 300 años para Marte.
Al igual que la Tierra, el período de rotación de Marte (la duración de un día marciano) se está desacelerando. Sin embargo, este efecto es tres órdenes de magnitud menor que en la Tierra, ya que la influencia gravitatoria de Fobos es insignificante, y este efecto en sí es causado principalmente por el Sol. [22] En la Tierra, la influencia gravitacional de su satélite tiene una influencia mucho mayor. En un futuro lejano, la duración de un día en la Tierra será igual y, posteriormente, superará la duración de un día en Marte.
Al igual que la Tierra, Marte está sujeto a los ciclos de Milankovitch , que hacen que su nivel de inclinación axial y excentricidad orbital varíen durante largos períodos de tiempo, y esto tiene un impacto a largo plazo en el clima del planeta. La variación en el nivel de inclinación del eje de Marte es mucho mayor que en el caso de la Tierra, ya que Marte carece de la influencia estabilizadora de un gran satélite, cuyo papel juega la Luna para la Tierra. El ciclo de oscilación de Marte dura 124.000 años, mientras que para la Tierra es de 41.000 años.