Marte y la Tierra tienen bastantes cosas en común. Ambos son planetas terrestres , ambos se encuentran dentro del sol zona habitable , Ambos tienen casquetes polares , similar ejes inclinados y similar variaciones de temperatura . Y de acuerdo con algunos de los últimos datos científicos obtenidos por rovers y sondas atmosféricas, ahora se sabe que Marte tuvo una vez un atmósfera densa y estaba cubierto con agua tibia y corriente .
Pero cuando se trata de cosas como la duración de un año y la duración de las estaciones, Marte y la Tierra son bastante diferentes. En comparación con la Tierra, un año en Marte dura casi el doble: 686,98 días terrestres. Esto se debe al hecho de que Marte está significativamente más lejos del Sol y su período orbital (el tiempo que tarda en orbitar el Sol) es significativamente mayor que el de la Tierra.
Periodo orbital:
La distancia promedio de Marte (semi-eje mayor) desde el Sol es 227,939,200 km (141,634,852.46 mi), que es aproximadamente una vez y media la distancia entre la Tierra y el Sol (1.52 AU). En comparación con la Tierra, su órbita también es bastante excéntrica (0,0934 frente a 0,0167), con un rango de 206,7 millones de km (128,437,425.435 mi; 1,3814 AU) en el perihelio a 249,2 millones de km (154,845,701 mi; 1,666 AU) en el afelio. A esta distancia, y con una velocidad orbital de 24,077 km / s, Marte tarda 686,971 días terrestres, el equivalente a 1,88 años terrestres, en completar una órbita alrededor del Sol.
La excentricidad en la órbita de Marte significa que lo es. Crédito: NASA
Esta excentricidad es una de las más pronunciadas del Sistema Solar, con solo Mercurio teniendo uno mayor (0,205). Sin embargo, este no fue siempre el caso. Hace aproximadamente 1,35 millones de años, Marte tenía una excentricidad de solo 0,002, lo que hacía que su órbita fuera casi circular. Alcanzó una excentricidad mínima de 0,079 hace unos 19.000 años, y alcanzará un máximo de aproximadamente 0,105 en unos 24.000 años a partir de ahora.
Pero durante los últimos 35.000 años, la órbita de Marte se ha vuelto un poco más excéntrica debido a los efectos gravitacionales de los otros planetas. La distancia más cercana entre la Tierra y Marte seguirá disminuyendo levemente durante los próximos 25.000 años. Y en unos 1.000.000 de años a partir de ahora, su excentricidad volverá a estar cerca de lo que es ahora, con una excentricidad estimada de 0,01.
Días de la Tierra frente a los 'soles' marcianos:
Mientras que un año en Marte es significativamente más largo que un año en la Tierra, la diferencia entre un día en la Tierra y un día marciano (también conocido como “Sol”) no es significativa. Para empezar, Marte tarda 24 horas 37 minutos y 22 segundos en completar una sola rotación sobre su eje (también conocido como un día sidéreo), mientras que la Tierra tarda un poco menos (23 horas, 56 minutos y 4,1 segundos).
Por otro lado, el Sol tarda 24 horas, 39 minutos y 35 segundos en aparecer en el mismo lugar en el cielo sobre Marte (también conocido como un día solar), en comparación con el día solar de 24 horas que experimentamos aquí en la Tierra. . Esto significa que, según la duración de un día marciano, un año marciano equivale a 668,5991 soles.
El rover Opportunity capturó este analema que muestra los movimientos del Sol durante un año marciano. Imágenes tomadas cada tercer sol (día marciano) entre el 16 de julio de 2006 y el 2 de junio de 2008. Crédito: NASA / JPL / Cornell / ASU / TAMU
Variaciones estacionales:
Marte también tiene un ciclo estacional similar al de la Tierra. Esto se debe en parte al hecho de que Marte también tiene un eje inclinado, que está inclinado 25,19 ° con respecto a su plano orbital (en comparación con la inclinación axial de la Tierra de aproximadamente 23,44 °). También se debe a la excentricidad orbital de Marte, lo que significa que periódicamente recibirá menos radiación solar durante una época del año que en otra. Este cambio de distancia provoca importantes variaciones de temperatura.
Si bien la temperatura promedio del planeta es de -46 ° C (51 ° F), varía desde un mínimo de -143 ° C (-225.4 ° F) durante el invierno en los polos hasta un máximo de 35 ° C (95 ° F). durante el verano y al mediodía en el ecuador. Esto da como resultado una variación en la temperatura superficial promedio que es bastante similar a la de la Tierra: una diferencia de 178 ° C (320,4 ° F) versus 145,9 ° C (262,5 ° F). Esta alta temperatura es también lo que permite Agua líquida para seguir fluyendo (aunque de forma intermitente) en la superficie de Marte.
Además, la excentricidad de Marte significa que viaja más lentamente en su órbita cuando está más lejos del Sol, y más rápidamente cuando está más cerca (como se indica en Las tres leyes del movimiento planetario de Kepler ). El afelio de Marte coincide con la primavera en su hemisferio norte, lo que la convierte en la temporada más larga del planeta, con una duración de aproximadamente 7 meses terrestres. El verano es el segundo más largo, con una duración de seis meses, mientras que el otoño y el invierno duran 5,3 y poco más de 4 meses, respectivamente.
Impresión artística de las estaciones en Marte. Crédito: britannica.com
En el sur, la duración de las estaciones es solo ligeramente diferente. Marte está cerca del perihelio cuando es verano en el hemisferio sur e invierno en el norte, y cerca del afelio cuando es invierno en el hemisferio sur y verano en el norte. Como resultado, las estaciones en el hemisferio sur son más extremas y las estaciones en el norte son más suaves. Las temperaturas de verano en el sur pueden ser hasta 30 K (30 ° C; 54 ° F) más cálidas que las temperaturas de verano equivalentes en el norte.
Patrones meteorológicos:
Estas variaciones estacionales permiten que Marte experimente algunos extremos en el clima. En particular, Marte tiene las tormentas de polvo más grandes del Sistema Solar. Estos pueden variar desde una tormenta en un área pequeña hasta tormentas gigantes (miles de kilómetros de diámetro) que cubren todo el planeta y oscurecen la superficie de la vista. Suelen ocurrir cuando Marte está más cerca del Sol y se ha demostrado que aumentan la temperatura global.
La primera misión en darse cuenta de esto fue la Marinero 9 orbiter, que fue la primera nave espacial en orbitar Marte en 1971, envió imágenes a la Tierra de un mundo consumido por la bruma. Todo el planeta estaba cubierto por una tormenta de polvo tan masiva que solo Olympus Mons, el volcán marciano gigante que mide 24 km de altura, podía verse por encima de las nubes. Esta tormenta duró un mes completo y se retrasóMarinero 9Intentos de fotografiar el planeta en detalle.
Y luego en 9 de junio de 2001 , el telescopio espacial Hubble detectó una tormenta de polvo en la cuenca Hellas en Marte. En julio, la tormenta se había calmado, pero luego volvió a crecer hasta convertirse en la tormenta más grande en 25 años. La tormenta fue tan grande que los astrónomos aficionados que utilizaron pequeños telescopios pudieron verla desde la Tierra. Y la nube elevó la temperatura de la gélida atmósfera marciana en unos asombrosos 30 ° Celsius.
Estas tormentas tienden a ocurrir cuando Marte está más cerca del Sol y son el resultado del aumento de la temperatura y provocando cambios en el aire y el suelo. A medida que el suelo se seca, las corrientes de aire lo recogen más fácilmente, las cuales son causadas por cambios de presión debido al aumento de calor. Las tormentas de polvo hacen que las temperaturas aumenten aún más, lo que hace que Marte experimente su propio efecto invernadero.
Dadas las diferencias en las estaciones y la duración de los días, uno se pregunta si alguna vez se podría desarrollar un calendario marciano estándar. En verdad, podría, pero sería un desafío. Por un lado, un calendario marciano tendría que tener en cuenta los ciclos astronómicos peculiares de Marte, y nuestros propios ciclos no astronómicos, como la semana de 7 días, funcionan con ellos.
Otra consideración al diseñar un calendario es tener en cuenta la fracción de días en un año. El año de la Tierra tiene 365,24219 días, por lo que los años calendario contienen 365 o 366 días, según corresponda. Se necesitaría desarrollar una fórmula de este tipo para tener en cuenta el año marciano de 668,5921 soles. Todo esto ciertamente se convertirá en un problema a medida que los seres humanos se comprometan cada vez más a explorar (y tal vez colonizar) el Planeta Rojo.
Hemos escrito muchos artículos interesantes sobre marzo aquí en Universe Today. Aquí está ¿Cuánto dura un año en los otros planetas? , ¿Qué planeta tiene el día más largo? , ¿Cuánto tiempo dura un año en Mercurio? , ¿Cuánto dura un año en la Tierra? , ¿Cuánto dura un año en Venus? , ¿Cuánto dura un año en Júpiter? , ¿Cuánto dura un año en Saturno? , ¿Cuánto dura un año en Urano? ¿Cuánto dura un año en Neptuno? , ¿Cuánto tiempo dura un año en Plutón?
Para obtener más información, consulte la página de exploración del sistema solar de la NASA en marzo .
Astronomy Cast también tiene varios episodios interesantes sobre el tema. Igual que Episodio 52: Marte , y Episodio 91: La búsqueda de agua en Marte .