Mars

bilgipedi.com.tr sitesinden
Mars ♂ ⓘ
Mars appears as a red-orange globe with darker blotches and white icecaps visible on both of its poles.
2007'de doğal renginde resmedilmiştir
Tanımlamalar
SıfatlarMarslı
Yörünge özellikleri
Epoch J2000
Aphelion249261000 km
(154884000 mil; 1.66621 AU)
Perihelion206650000 km
(128410000 mil; 1,3814 AU)
Yarı majör eksen
227939366 km
(141634956 mil; 1.52368055 AU)
Eksantriklik0.0934
Yörünge periyodu (sidereal)
686.980 d
(1,88085 yıl; 668,5991 sols)
Orbital dönem (sinodik)
779.94 d
(2.1354 yıl)
Ortalama yörünge hızı
24.07 km/s
(86700 km/sa; 53800 mph)
Ortalama anomali
19.412°
Eğim
Yükselen düğümün boylamı
49.57854°
Perihelion zamanı
2022-Haz-21
Perihelion argümanı
286.5°
Uydular2
Fiziksel özellikler
Ortalama yarıçap
3389,5 ± 0,2 km 
(2106.1 ± 0.1 mi)
Ekvatoral yarıçap
3396,2 ± 0,1 km 
(2110,3 ± 0,1 mil; 0,533 Dünya)
Kutupsal yarıçap
3376,2 ± 0,1 km 
(2097,9 ± 0,1 mil; 0,531 Dünya)
Düzleştirme0.00589±0.00015
Yüzey alanı
144,37×106 km2
(5,574×107 sq mi; 0,284 Earths)
Cilt1.63118×1011 km3
(0,151 Dünya)
Kütle6.4171×1023 kg
(0,107 Dünya)
Ortalama yoğunluk
3,9335 g/cm3
(0,1421 lb/cu in)
Yüzey yerçekimi
3.72076 m/s2
(12,2072 ft/s2; 0,3794 g)
Atalet momenti faktörü
0.3644±0.0005
Kaçış hızı
5.027 km/s
(18100 km/s; 11250 mph)
Sinodik dönüş süresi
1.02749125 d
24 saat 39 dakika 36 saniye
Sidereal dönüş periyodu
1.025957 d
24 saat 37 dakika 22,7 saniye
Ekvatoral dönüş hızı
241 m/s
(870 km/s; 540 mph)
Eksenel eğim
Yörünge düzlemine 25,19°
Kuzey kutbu sağ yükseliş
317.68143°
21 saat 10 dakika 44 saniye
Kuzey kutbu deklinasyonu
52.88650°
Albedo
  • 0.170 geometrik
  • 0.25 Tahvil
Yüzey sıcaklığı. dakika ortalama maksimum
Celsius -110 °C -60 °C 35 °C
Fahrenheit -166 °F -80 °F 95 °F
Yüzey tarafından emilen doz hızı8,8 μGy/h
Yüzey eşdeğer doz hızı27 μSv/h
Görünür büyüklük
-2,94 ila +1,86
Açısal çap
3.5–25.1″
Atmosfer
Yüzey basıncı
0,636 (0,4-0,87) kPa
0.00628 atm
Hacim olarak bileşim

Mars Güneş'ten dördüncü, Güneş Sistemi'ndeki en küçük ikinci gezegendir ve sadece Merkür'den daha büyüktür. İngilizce'de Mars, Roma savaş tanrısının adını taşır. Mars, ince bir atmosfere sahip karasal bir gezegendir ve esas olarak Dünya'nın kabuğuna benzer elementlerden oluşan bir kabuğun yanı sıra demir ve nikelden oluşan bir çekirdeğe sahiptir. Mars, çarpma kraterleri, vadiler, kum tepeleri ve kutup buzulları gibi yüzey özelliklerine sahiptir. Ayrıca Phobos ve Deimos adında iki küçük ve düzensiz şekilli uydusu vardır.

Mars'taki en önemli yüzey özelliklerinden bazıları, herhangi bir Güneş Sistemi gezegenindeki en büyük volkan ve bilinen en yüksek dağ olan Olympus Mons ve Güneş Sistemi'ndeki en büyük kanyonlardan biri olan Valles Marineris'tir. Kuzey Yarımküre'deki pürüzsüz Borealis havzası gezegenin %40'ını kaplar ve dev bir çarpma özelliği olabilir. Mars'taki günler ve mevsimler, gezegenlerin benzer bir dönüş periyoduna ve ekliptik düzleme göre dönme ekseninin eğimine sahip olması nedeniyle Dünya'nınkilerle karşılaştırılabilir. Dünya'daki atmosfer basıncının %1'inden daha az olan düşük atmosfer basıncı nedeniyle Mars yüzeyinde sıvı su bulunamaz. Mars'ın her iki kutup buz örtüsünün de büyük ölçüde sudan oluştuğu görülmektedir. Çok sayıda kanıt, Mars'ın uzak geçmişte daha ıslak olduğunu ve dolayısıyla yaşam için daha uygun olduğunu göstermektedir. Bununla birlikte, orada yaşamın var olup olmadığı ve günümüze kadar hayatta kalıp kalamayacağı cevaplanmamış sorular olarak kalmaktadır.

Mars, 1965'te Mariner 4 ile başlayan birkaç mürettebatsız uzay aracı tarafından keşfedilmiştir. NASA'nın Viking 1 aracı 1976 yılında Mars yüzeyinden ilk görüntüleri göndermiştir. İki ülke Mars'a başarılı bir şekilde keşif araçları göndermiştir; ABD ilk olarak 1997'de Sojourner ile, Çin ise 2021'de Zhurong ile bunu gerçekleştirmiştir. Ayrıca 2026'da gerçekleşmesi planlanan bir Mars numune geri dönüş görevi ve 2018'de fırlatılması planlanan ancak 2024'e ertelenen Rosalind Franklin gezici görevi gibi Mars'a gelecekte yapılması planlanan görevler de var.

Mars, çarpıcı kırmızımsı rengiyle Dünya'dan çıplak gözle kolayca görülebilir. Yüzeyinde yaygın olarak bulunan demir oksit nedeniyle bu görünüm, Mars'ın sıklıkla Kızıl Gezegen olarak adlandırılmasına yol açmıştır. Dünya'nın gökyüzündeki en parlak cisimler arasında yer alır ve -2,94'e ulaşan görünür büyüklüğü ile Jüpiter'inkiyle karşılaştırılabilir ve sadece Venüs, Ay ve Güneş tarafından geçilir. Tarihsel olarak Mars antik çağlardan beri gözlemlenmiş ve binlerce yıl boyunca insanlığın artan bilgisini yansıtacak şekilde kültür ve sanatta yer almıştır.

İnce bir atmosferi olan Mars gerek Ay'daki gibi meteor kraterlerini, gerekse Dünya'daki gibi volkan, vadi, çöl ve kutup bölgelerini içeren çehresiyle bir yerbenzeri gezegendir. Ayrıca dönme periyodu ve mevsim dönemleri Dünya’nınkine çok benzer. 2 adet uydusu bulunmaktadır.

Mars’taki Olimpos Dağı (Olympus Mons), Güneş Sistemi’nde bilinen en yüksek dağdır ve Marineris Vadisi (Valles Marineris) adı verilen kanyon en büyük kanyondur. Ayrıca Haziran 2008’de Nature dergisinde yayımlanan üç makalede açıklandığı gibi, Mars’ın kuzey yarımküresinde 10.600 km uzunluğunda ve 8.500 km genişliğindeki dev bir meteor kraterinin varlığı saptanmıştır. Bu krater, bugüne kadar keşfedilmiş en büyük meteor kraterinin (Ay'ın güney kutbu kısmındaki Atkien Havzası) dört misli büyüklüğündedir.

Mars, Dünya hariç tutulursa, hâlen Güneş Sistemi’ndeki gezegenler içinde sıvı su ve yaşam içermesi en muhtemel gezegen olarak görülmektedir. Mars Express ve Mars Reconnaissance Orbiter keşif projelerinin radar verileri gerek kutuplarda (Temmuz 2005) gerekse orta bölgelerde (Kasım 2008) geniş miktarlarda su buzlarının var olduğunu ortaya koymuş bulunmaktadır. 31 Temmuz 2008’de Phoenix Mars Lander adlı robotik uzay gemisi Mars toprağının sığ bölgelerindeki su buzlarından örnekler almayı başarmıştır.

Günümüzde, Mars, yörüngelerine oturmuş üç uzay gemisine evsahipliği yapmaktadır: Mars Odyssey, Mars Express ve Mars Reconnaissance Orbiter. Mars, Dünya hariç tutulursa, Güneş Sistemi’ndeki herhangi bir sıradan gezegenden ibaret değildir. Yüzeyi pek çok uzay aracına ev sahipliği yapmıştır. Bu uzay araçlarıyla elde edilen jeolojik veriler şunu ortaya koymuştur ki, Mars önceden su konusunda geniş bir çeşitliliğe sahipti; hatta geçen on yıllık süre sırasında gayzer (kaynaç) türü su fışkırma veya akıntıları meydana gelmişti. NASA’nın Mars Global Surveyor projesi kapsamında sürdürülen incelemeler Mars’ın güney kutbu buz bölgesinin geri çekilmiş olduğunu ortaya koymuştur. Bilim insanları, 2006'da Mars yörüngesine oturtulan "Mars Reconnaissance Orbiter" (Mars Yörünge Kaşifi) uydusundan alınan veriler sonucu, Mars'ta sıcak aylarda tuzlu su akıntılarının oluştuğunu bildirmişlerdir.

Tarihsel gözlemler

Mars gözlemlerinin tarihi, gezegenin Dünya'ya en yakın olduğu ve dolayısıyla en kolay görülebildiği, birkaç yılda bir meydana gelen Mars karşıtlıkları ile işaretlenmiştir. Daha da dikkat çekici olan Mars'ın perihelic karşıtlıklarıdır; bunlar Mars'ın perihelion'a yakın olması ve Dünya'ya daha da yakın olması nedeniyle ayırt edilirler.

Antik ve ortaçağ gözlemleri

Eski Sümerler Mars'ın savaş ve veba tanrısı Nergal olduğuna inanırlardı. Sümerler zamanında Nergal çok az öneme sahip küçük bir tanrıydı, ancak daha sonraki zamanlarda ana kült merkezi Ninova şehriydi. Mezopotamya metinlerinde Mars'tan "ölülerin kaderini belirleyen yıldız" olarak bahsedilir. Mars'ın gece gökyüzünde gezinen bir nesne olarak varlığı eski Mısırlı astronomlar tarafından da kaydedilmişti ve M.Ö. 1534'te gezegenin geriye doğru hareketini biliyorlardı. Yeni Babil İmparatorluğu döneminde, Babilli astronomlar gezegenlerin konumlarının düzenli kayıtlarını ve davranışlarının sistematik gözlemlerini yapıyorlardı. Mars için, gezegenin her 79 yılda bir 37 sinodik dönem ya da zodyakın 42 turunu yaptığını biliyorlardı. Gezegenlerin tahmin edilen konumlarında küçük düzeltmeler yapmak için aritmetik yöntemler icat ettiler. Antik Yunan'da gezegen Πυρόεις olarak biliniyordu.

M.Ö. dördüncü yüzyılda Aristo, Mars'ın bir okültasyon sırasında Ay'ın arkasında kaybolduğunu ve bunun da gezegenin daha uzakta olduğunu gösterdiğini belirtmiştir. İskenderiye'de yaşayan bir Yunan olan Batlamyus, Mars'ın yörünge hareketi sorununu çözmeye çalıştı. Batlamyus'un modeli ve astronomi üzerine kolektif çalışması, daha sonra Almagest ("en büyük" anlamına gelen Arapça'dan) olarak adlandırılan ve sonraki on dört yüzyıl boyunca Batı astronomisi üzerine yetkili tez haline gelen çok ciltli koleksiyonda sunuldu. Antik Çin literatürü Mars'ın Çinli astronomlar tarafından en geç M.Ö. dördüncü yüzyılda bilindiğini doğrulamaktadır. Doğu Asya kültürlerinde Mars geleneksel olarak Wuxing sistemine dayalı olarak "ateş yıldızı" (Çince: 火星) olarak anılır.

On yedinci yüzyılda Tycho Brahe, Johannes Kepler'in gezegene olan göreli uzaklığın ön hesaplamasını yapmak için kullandığı Mars'ın günlük paralaksını ölçtü. Brahe'nin Mars gözlemlerinden Kepler, gezegenin Güneş'in etrafında bir daire şeklinde değil, bir elips şeklinde döndüğü sonucuna vardı. Dahası Kepler, Mars'ın Güneş'e yaklaştıkça hızlandığını ve uzaklaştıkça yavaşladığını gösterdi; bu durum daha sonra fizikçilerin açısal momentumun korunumu ile açıklayacağı bir şekilde gerçekleşti. Teleskop kullanılabilir hale geldiğinde, Güneş-Dünya mesafesini belirlemek amacıyla Mars'ın günlük paralaksı tekrar ölçüldü. Bu ilk olarak 1672 yılında Giovanni Domenico Cassini tarafından gerçekleştirilmiştir. İlk paralaks ölçümleri aletlerin kalitesi nedeniyle engellenmiştir. Mars'ın Venüs tarafından okültasyonu 13 Ekim 1590'da Heidelberg'de Michael Maestlin tarafından gözlemlenmiştir. Mars, 1610 yılında İtalyan astronom Galileo Galilei tarafından teleskopla ilk kez görüntülenmiştir. Mars'ın arazi özelliklerini gösteren bir haritasını çizen ilk kişi Hollandalı astronom Christiaan Huygens'tir.

Mars "kanalları"

19. yy.’da teleskobun yaygınlaşması gök cisimlerinin tanımlanmasında belirli bir düzeye gelinmesini sağladı. 5 Eylül 1877’de Mars’ın bir günberi karşı konumu meydana geldi. O yıl İtalyan astronom Giovanni Schiaparelli Milano’da ilk ayrıntılı Mars haritalarını çıkarmak üzere 22 cm.’lik bir teleskop kullandı. Gözlemlerinde Mars yüzeyinde kendisinin “kanallar” adını verdiği, günümüzde kimilerince “optik illüzyon” olarak açıklanan birtakım oluşumlar saptadı ve bunları hazırladığı Mars haritalarına işaretledi. Mars yüzeyinde gözlemlediği bu uzun doğrusal hatlara Dünya’daki ünlü nehirlerin adlarını verdi.

Bu gözlemlerden etkilenen şarkiyatçı Percival Lowell 300 mm. 450 mm.’lik teleskoplara sahip bir gözlemevi kurdu. Gözlemevi Mars’ın keşfine ağırlık verdi. Mars’ın pozisyonları bakımından 1894 yılı son uygun fırsattı. Lowell Mars ve Mars’ta yaşam üzerine kamuda büyük bir yankı uyandıran kitaplar yayımladı. “Kanallar” dönemin en büyük teleskoplarını kullanan Henri Joseph Perrotin ve Louis Thollon gibi başka astronomlarca da saptanmıştı. Sonraki yıllarda daha büyük teleskoplarla yapılan gözlemler sonucunda, boyları önceden belirtildiği kadar uzun olmamakla doğrusal kanalların bulunduğu doğrulandı.

Lowell tarafından 1914’ten önce yapılan gözlemlere göre hazırlanmış Mars kanalları

Fakat daha sonra, 1909’da Flammarion, 840 mm.’lik bir teleskopla yaptığı gözlemler sonucunda, düzensiz bazı izler gözlemlemekle birlikte sözü edilen kanallara rastlamadığını açıkladı. 1960’lı yıllara gelindiğinde farklı yaşam biçimleri olan Marslılar hakkında çeşitli senaryolar içeren bir sürü makale ve kitap yayımlanmış bulunuyordu. NASA’nın Mariner Projesi kapsamında gönderdiği uzay gemisinin Mars’a ulaşmasından sonra bu tür senaryolar azalmış ve şekil değiştirmiştir. Örneğin bu kez, Marslılar’in bir başka boyutta ya da frekansta oldukları, gezegenlerine inilse de algılanamayacakları yönünde yeni senaryolar üretildi.

Mevsimsel değişiklikler (kutup örtülerinin azalması ve Mars yazında oluşan karanlık alanlardan oluşan) kanallarla birlikte Mars'ta yaşam hakkında spekülasyonlara yol açtı ve Mars'ın geniş denizler ve bitki örtüsü içerdiğine dair uzun süredir devam eden bir inanç vardı. Daha büyük teleskoplar kullanıldıkça, daha az sayıda uzun, düz kanal gözlemlendi. Antoniadi'nin 1909'da 84 santimetrelik (33 inç) bir teleskopla yaptığı gözlemlerde düzensiz desenler gözlenmiş, ancak kanal görülmemiştir.

Fiziksel özellikler

Karşılaştırma: Dünya ve Mars
Mars'ın başlıca özelliklerini gösteren animasyon (00:40)
Üç NASA yörünge aracının Mars'ın yerçekimi alanını nasıl haritaladığını gösteren video (01:28)

Mars'ın çapı Dünya'nın yaklaşık yarısı kadardır ve yüzey alanı Dünya'nın kuru topraklarının toplam alanından sadece biraz daha azdır. Mars Dünya'dan daha az yoğundur, Dünya'nın hacminin yaklaşık %15'ine ve Dünya'nın kütlesinin %11'ine sahiptir, bu da Dünya'nın yüzey çekiminin yaklaşık %38'ine neden olur. Mars yüzeyinin kırmızı-turuncu görünümü demir(III) oksit veya pastan kaynaklanır. Karamela gibi görünebilir; diğer yaygın yüzey renkleri, mevcut minerallere bağlı olarak altın, kahverengi, ten rengi ve yeşilimsi içerir.

İç yapı

Dünya gibi Mars da daha az yoğun malzemelerle kaplanmış yoğun bir metalik çekirdeğe farklılaşmıştır. İç kısmına ilişkin mevcut modeller, öncelikle demir ve nikel ile yaklaşık %16-17 sülfürden oluşan bir çekirdeğe işaret etmektedir. Bu demir(II) sülfür çekirdeğinin hafif elementler açısından Dünya'nınkinden iki kat daha zengin olduğu düşünülmektedir. Çekirdek, gezegendeki tektonik ve volkanik özelliklerin çoğunu oluşturan silikat bir manto ile çevrilidir, ancak uykuda gibi görünmektedir. Silikon ve oksijenin yanı sıra, Mars kabuğunda en bol bulunan elementler demir, magnezyum, alüminyum, kalsiyum ve potasyumdur. Gezegenin kabuğunun ortalama kalınlığı yaklaşık 50 kilometredir (31 mil) ve maksimum kalınlığı 125 kilometredir (78 mil). Karşılaştırmak gerekirse, Dünya'nın kabuğunun kalınlığı ortalama 40 kilometredir (25 mil).

Mars sismik olarak aktiftir ve InSight 2019 yılında 450'den fazla mars depremi ve ilgili olayı tespit edip kaydetmiştir. 2021'de InSight iniş aracı tarafından tespit edilen on bir düşük frekanslı Mars depremine dayanarak Mars'ın çekirdeğinin gerçekten sıvı olduğu ve yaklaşık 1830±40 km yarıçapında ve 1900-2000 K civarında bir sıcaklığa sahip olduğu bildirildi. Bu, modellerin öngördüğünden biraz daha büyüktür ve çekirdeğin demir-nikel alaşımına ek olarak bir miktar oksijen ve hidrojen gibi daha hafif elementler ve yaklaşık %15 sülfür içerdiğini düşündürmektedir.

Mars'ın çekirdeği kayalık manto ile örtülüdür, ancak bu manto Dünya'nın alt mantosuna benzer bir katmana sahip görünmemektedir. Mars mantosu, düşük hız bölgesinin (kısmen erimiş astenosfer) başladığı yaklaşık 500 km derinliğe kadar katı gibi görünmektedir. Astenosferin altında sismik dalgaların hızı tekrar artmaya başlar ve yaklaşık 1050 km derinlikte geçiş bölgesinin sınırı bulunur. Mars yüzeyinde ortalama kalınlığı yaklaşık 24-72 km olan bir kabuk bulunur.

Yüzey jeolojisi

Mars'ın jeolojik haritası (USGS, 2014)

Mars, yüzeyi silisyum ve oksijen içeren minerallerden, metallerden ve tipik olarak kayayı oluşturan diğer elementlerden oluşan karasal bir gezegendir. Mars yüzeyi esas olarak toleiitik bazalttan oluşur, ancak bazı kısımları tipik bazalttan daha silika bakımından zengindir ve Dünya'daki andezitik kayalara veya silika camına benzer olabilir. Düşük albedo bölgeleri plajiyoklaz feldispat konsantrasyonlarına işaret ederken, kuzeydeki düşük albedo bölgeleri normalden daha yüksek tabaka silikat ve yüksek silikonlu cam konsantrasyonları sergilemektedir. Güney yaylaların bazı kısımları tespit edilebilir miktarda yüksek kalsiyumlu piroksenler içermektedir. Lokalize hematit ve olivin konsantrasyonları bulunmuştur. Yüzeyin büyük bir kısmı ince taneli demir (III) oksit tozu ile derinlemesine kaplıdır.

Mars'ın yapılandırılmış bir küresel manyetik alana dair hiçbir kanıtı olmamasına rağmen, gözlemler gezegenin kabuğunun bazı kısımlarının mıknatıslandığını göstermektedir, bu da geçmişte dipol alanının değişen kutupsal tersine dönmelerinin meydana geldiğini düşündürmektedir. Manyetik olarak duyarlı minerallerin bu paleomanyetizması, Dünya'nın okyanus tabanlarında bulunan alternatif bantlara benzer. 1999'da yayınlanan ve Ekim 2005'te (Mars Global Surveyor'un yardımıyla) yeniden incelenen bir teoriye göre, bu bantlar dört milyar yıl önce, gezegensel dinamo işlevini yitirmeden ve gezegenin manyetik alanı azalmadan önce Mars'ta levha tektoniği faaliyetine işaret etmektedir.

Güneş Sistemi'nin oluşumu sırasında Mars'ın, Güneş'in yörüngesinde dönen protoplaneter diskten rastgele bir madde yığılması süreci sonucunda oluştuğu düşünülmektedir. Mars, Güneş Sistemi'ndeki konumundan kaynaklanan birçok ayırt edici kimyasal özelliğe sahiptir. Klor, fosfor ve sülfür gibi kaynama noktaları nispeten düşük olan elementler Mars'ta Dünya'dan çok daha yaygındır; bu elementler muhtemelen genç Güneş'in enerjik güneş rüzgârı tarafından dışarı doğru itilmiştir.

Gezegenlerin oluşumundan sonra hepsi "Geç Ağır Bombardıman "a maruz kalmıştır. Mars yüzeyinin yaklaşık %60'ı bu döneme ait çarpma kayıtlarını gösterirken, kalan yüzeyin büyük bir kısmı muhtemelen bu olayların neden olduğu muazzam çarpma havzaları tarafından örtülmüştür. Mars'ın Kuzey Yarımküresi'nde 10.600'e 8.500 kilometre (6.600'e 5.300 mil) ya da Ay'ın Güney Kutbu'nun yaklaşık dört katı büyüklüğünde muazzam bir çarpışma havzası olduğuna dair kanıtlar vardır - Aitken havzası, şimdiye kadar keşfedilen en büyük çarpışma havzasıdır. Bu teori, Mars'ın yaklaşık dört milyar yıl önce Plüton büyüklüğünde bir cisim tarafından vurulduğunu öne sürmektedir. Mars'taki yarım küre ikiliğinin nedeni olduğu düşünülen bu olay, gezegenin %40'ını kaplayan pürüzsüz Borealis havzasını yaratmıştır.

Mars'ın jeolojik tarihi birçok döneme ayrılabilir, ancak aşağıda üç ana dönem verilmiştir:

  • Noachian dönemi: Mars'ın günümüze ulaşan en eski yüzeylerinin oluşumu, 4,5 ila 3,5 milyar yıl önce. Noachian dönemi yüzeyleri birçok büyük çarpma krateri tarafından yaralanmıştır. Volkanik bir yayla olan Tharsis çıkıntısının bu dönemde oluştuğu ve dönemin sonlarında sıvı su tarafından geniş çaplı sel baskınına uğradığı düşünülmektedir. Adını Noachis Terra'dan almıştır.
  • Hesperian dönemi: 3,5 ila 3,3 ila 2,9 milyar yıl önce. Hesperian dönemi, geniş lav ovalarının oluşumu ile belirgindir. Adını Hesperia Planum'dan almıştır.
  • Amazon dönemi: 3,3 ila 2,9 milyar yıl öncesinden günümüze kadar. Amazon bölgeleri az sayıda göktaşı çarpma kraterine sahiptir ancak bunun dışında oldukça çeşitlidir. Olympus Mons bu dönemde Mars'ın başka yerlerinde lav akıntılarıyla birlikte oluşmuştur. Adını Amazonis Planitia'dan almıştır.

Mars'ta jeolojik faaliyetler halen devam etmektedir. Athabasca Vadileri yaklaşık 200 Mya'da oluşmuş tabaka benzeri lav akıntılarına ev sahipliği yapmaktadır. Cerberus Fossae adı verilen grabenlerdeki su akıntıları 20 Mya'dan daha kısa bir sürede meydana gelmiştir ve bu da eşit derecede yeni volkanik intrüzyonlara işaret etmektedir. Mars Keşif Yörünge Aracı çığ görüntülerini yakalamıştır.

Toprak

Curiosity'nin "Dingo Gap" kumulunu geçtikten sonra Mars toprağı ve kayalarına bakışı

Phoenix uzay aracı, Mars toprağının hafif alkali olduğunu ve magnezyum, sodyum, potasyum ve klor gibi elementler içerdiğini gösteren veriler gönderdi. Bu besinler Dünya'daki topraklarda bulunur ve bitkilerin büyümesi için gereklidir. İniş aracı tarafından gerçekleştirilen deneyler Mars toprağının 7,7 bazik pH değerine sahip olduğunu ve insanlar için zehirli olan %0,6 oranında perklorat tuzu içerdiğini gösterdi.

Çizgiler Mars'ta yaygındır ve yenileri kraterlerin, çukurların ve vadilerin dik yamaçlarında sık sık ortaya çıkar. Çizgiler ilk başta karanlıktır ve yaşlandıkça daha açık hale gelir. Çizgiler küçük bir alanda başlayıp daha sonra yüzlerce metre boyunca yayılabilir. Yollarına çıkan kayaların ve diğer engellerin kenarlarını takip ettikleri görülmüştür. Yaygın olarak kabul edilen teoriler arasında, parlak toz çığları veya toz şeytanlarından sonra ortaya çıkan koyu renkli toprak katmanları olduğu yer almaktadır. Su ve hatta organizmaların büyümesiyle ilgili olanlar da dahil olmak üzere başka açıklamalar da ileri sürülmüştür.

Hidroloji

Düşük (üst) ve yüksek (alt) enlemler için Mars yüzeyinin üst metrelerinde bulunan su buzu oranı

Dünya'nınkinin %1'inden daha az olan düşük atmosfer basıncı nedeniyle Mars'ın yüzeyinde sıvı halde su bulunamaz. İki kutup buzulunun büyük ölçüde sudan oluştuğu görülmektedir. Güney kutup buz örtüsündeki su buzunun hacmi, erimesi halinde, gezegenin tüm yüzeyini 11 metre (36 ft) derinlikte kaplamaya yetecektir. Mars'ın kalın kriyosferinde büyük miktarlarda buzun hapsolduğu düşünülmektedir. Mars Express ve Mars Reconnaissance Orbiter'dan (MRO) alınan radar verileri her iki kutupta ve orta enlemlerde büyük miktarlarda buz olduğunu göstermektedir. Phoenix lander 31 Temmuz 2008'de sığ Mars toprağındaki su buzunu doğrudan örneklemiştir.

Mars'ta görülebilen yeryüzü şekilleri, gezegenin yüzeyinde sıvı halde su bulunduğunu kuvvetle düşündürmektedir. Dışa akış kanalları olarak bilinen, aşındırılmış zeminden oluşan büyük doğrusal alanlar, yüzeyi yaklaşık 25 yerde kesmektedir. Bu yapıların bazılarının buzulların veya lavların etkisinden kaynaklandığı varsayılsa da, bunların yeraltı akiferlerinden felaketle su salınmasının neden olduğu erozyonun bir kaydı olduğu düşünülmektedir. En büyük örneklerden biri olan Ma'adim Vallis 700 kilometre (430 mil) uzunluğunda, Büyük Kanyon'dan çok daha büyük, 20 kilometre (12 mil) genişliğinde ve yer yer 2 kilometre (1,2 mil) derinliğindedir. Mars'ın tarihinin erken dönemlerinde akan su tarafından oyulduğu düşünülmektedir. Bu kanalların en genç olanlarının sadece birkaç milyon yıl kadar önce oluştuğu düşünülmektedir. Başka yerlerde, özellikle Mars yüzeyinin en eski bölgelerinde, daha ince ölçekli, dendritik vadi ağları arazinin önemli bir kısmına yayılmıştır. Bu vadilerin özellikleri ve dağılımları, Mars tarihinin erken dönemlerinde yağışlardan kaynaklanan akışla oyulduklarını kuvvetle ima etmektedir. Yeraltı su akışı ve yeraltı suyu çekimi bazı ağlarda önemli yardımcı roller oynayabilir, ancak yağış muhtemelen neredeyse tüm vakalarda oyulmanın temel nedeniydi.

Krater ve kanyon duvarları boyunca, karasal oluklara benzer görünen binlerce özellik vardır. Bu oluklar Güney Yarımküre'nin dağlık bölgelerinde ve Ekvator'a bakma eğilimindedir; hepsi de 30° enlemin kutbundadır. Bazı yazarlar, oluşum süreçlerinin muhtemelen eriyen buzdan kaynaklanan sıvı su içerdiğini öne sürmüşlerdir, ancak diğerleri karbondioksit donması veya kuru toz hareketini içeren oluşum mekanizmalarını savunmuşlardır. Ayrışma sonucu kısmen bozunmuş olukların oluşmaması ve üst üste binmiş çarpma kraterlerinin gözlenmemesi, bunların genç özellikler olduğunu ve muhtemelen hala aktif olduğunu göstermektedir. Kraterlerde korunmuş deltalar ve alüvyon yelpazeleri gibi diğer jeolojik özellikler, Mars tarihinin erken dönemlerindeki bir aralıkta veya aralıklarda daha sıcak, daha ıslak koşullar için başka kanıtlardır. Bu tür koşullar zorunlu olarak, bağımsız mineralojik, sedimantolojik ve jeomorfolojik kanıtların bulunduğu yüzeyin büyük bir kısmında krater göllerinin yaygın olarak bulunmasını gerektirir. Mars yüzeyinde bir zamanlar sıvı su bulunduğuna dair diğer kanıtlar, her ikisi de bazen suyun varlığında oluşan hematit ve goetit gibi belirli minerallerin tespit edilmesinden gelmektedir.

MRO'nun bu gelişmiş renkli görüntüsünde parlak mavi görünen dik yamaçta yeraltı su buzunun bir kesiti ortaya çıkıyor.

Su kanıtlarına ilişkin gözlemler ve bulgular

2004 yılında Opportunity jarosite mineralini tespit etti. Bu mineral sadece asidik suyun varlığında oluşur ve Mars'ta bir zamanlar suyun var olduğunu gösterir. Spirit keşif aracı 2007 yılında, geçmişte ıslak koşulların da göstergesi olan yoğun silika birikintileri buldu. Sıvı suya ilişkin daha yeni kanıtlar ise NASA'nın Mars keşif aracı Opportunity'nin Aralık 2011'de yüzeyde alçıtaşı minerali bulmasıyla ortaya çıkmıştır. Mars'ın üst mantosunda bulunan ve Mars minerallerinin içerdiği hidroksil iyonları ile temsil edilen su miktarının, milyonda 50-300 parça su ile Dünya'dakine eşit veya daha fazla olduğu tahmin edilmektedir ki bu da tüm gezegeni 200-1.000 metre (660-3.280 ft) derinliğe kadar kaplamaya yeterlidir.

18 Mart 2013'te NASA, Curiosity keşif aracındaki aletlerden, "Tintina" kayasının kırık parçaları ve "Sutton Inlier" kayasının yanı sıra "Knorr" kayası ve "Wernicke" kayası gibi diğer kayalardaki damarlar ve nodüller de dahil olmak üzere çeşitli kaya örneklerinde mineral hidrasyonuna, muhtemelen hidratlı kalsiyum sülfata dair kanıtlar bildirdi. Gezginin DAN cihazı kullanılarak yapılan analizler, gezginin Bradbury Landing bölgesinden Glenelg arazisindeki Yellowknife Bay bölgesine geçişi sırasında 60 santimetre (24 inç) derinliğe kadar %4'e varan su içeriğine sahip yeraltı suyuna dair kanıtlar sağlamıştır. Eylül 2015'te NASA, yamaçların koyulaşmış alanlarının spektrometre okumalarına dayanarak, yinelenen yamaç çizgilerinde hidratlı tuzlu su akışlarına dair güçlü kanıtlar bulduklarını duyurdu. Bu çizgiler, sıcaklığın -23° C'nin üzerinde olduğu Mars yazında yokuş aşağı akmakta ve daha düşük sıcaklıklarda donmaktadır. Bu gözlemler, oluşum zamanlamasına ve büyüme hızlarına dayanarak, bu koyu çizgilerin yüzeyin hemen altından akan sudan kaynaklandığına dair daha önceki hipotezleri destekledi. Ancak daha sonraki çalışmalar, çizgilerin kuru, tanecikli akışlar olabileceğini ve süreci başlatmada suyun en fazla sınırlı bir rolü olabileceğini öne sürdü. Mars yüzeyindeki sıvı suyun varlığı, kapsamı ve rolü hakkında kesin bir sonuca varmak hala zor.

Araştırmacılar, gezegenin alçak kuzey düzlüklerinin çoğunun yüzlerce metre derinlikte bir okyanusla kaplı olduğundan şüpheleniyor, ancak bu tartışmalı olmaya devam ediyor. Mart 2015'te bilim insanları böyle bir okyanusun Dünya'nın Arktik Okyanusu büyüklüğünde olabileceğini belirttiler. Bu bulgu, Dünya'daki oranla karşılaştırıldığında modern Mars atmosferindeki suyun döteryuma oranından elde edilmiştir. Mars'taki döteryum miktarının Dünya'dakinin sekiz katı olması, eski Mars'ta önemli ölçüde daha yüksek düzeyde su bulunduğunu düşündürmektedir. Curiosity keşif aracından elde edilen sonuçlar daha önce Gale Krateri'nde yüksek bir döteryum oranı bulmuştu, ancak bu oran daha önce bir okyanusun varlığına işaret edecek kadar yüksek değildi. Diğer bilim insanları bu sonuçların doğrulanmadığına dikkat çekmekte ve Mars iklim modellerinin gezegenin geçmişte sıvı su kütlelerini destekleyecek kadar sıcak olduğunu henüz göstermediğine işaret etmektedir. Kuzey kutup başlığının yakınında 81,4 kilometre (50,6 mil) genişliğinde Korolev Krateri bulunmaktadır ve Mars Express yörünge aracı bu kraterin yaklaşık 2.200 kilometreküp (530 cu mi) su buzu ile dolu olduğunu tespit etmiştir.

Kasım 2016'da NASA, Utopia Planitia bölgesinde büyük miktarda yeraltı buzu bulduğunu bildirdi. Tespit edilen su hacminin Superior Gölü'ndeki su hacmine eşdeğer olduğu tahmin edilmektedir. ExoMars Trace Gas Orbiter, 2018'den 2021'e kadar yaptığı gözlemler sırasında Valles Marineris kanyon sisteminde muhtemelen yeraltı buzu olmak üzere su belirtileri tespit etmiştir.

Kutup kapakları

Kuzey kutbu yaz başı su buzu örtüsü (1999); mevsimlik bir karbondioksit buzu tabakası kışın oluşur ve yazın kaybolur.
Güney kutbu yaz ortası buz örtüsü (2000); güney örtüsü su buzu ile kaplı kalıcı bir karbondioksit buz örtüsüne sahiptir.

Mars'ta iki kalıcı kutup buz örtüsü vardır. Kutuplardan biri kış boyunca sürekli karanlıkta kalır, yüzeyi soğutur ve atmosferin %25-30'unun CO2 buz tabakaları (kuru buz) halinde birikmesine neden olur. Kutuplar tekrar güneş ışığına maruz kaldığında, donmuş CO2 süblimleşir. Bu mevsimsel hareketler büyük miktarda toz ve su buharı taşıyarak Dünya benzeri don ve büyük sirrus bulutlarının oluşmasına neden olur. Su-buz bulutları 2004 yılında Opportunity keşif aracı tarafından fotoğraflanmıştır.

Her iki kutuptaki örtüler esas olarak (%70) su buzundan oluşmaktadır. Donmuş karbondioksit sadece kuzey kışında kuzey şapkasında yaklaşık bir metre kalınlığında nispeten ince bir tabaka olarak birikirken, güney şapkasında yaklaşık sekiz metre kalınlığında kalıcı bir kuru buz örtüsü vardır. Güney kutbundaki bu kalıcı kuru buz örtüsü, tekrarlanan görüntülemelerin her yıl metrelerce genişlediğini gösterdiği düz tabanlı, sığ, kabaca dairesel çukurlarla doludur; bu da güney kutbu su buzu üzerindeki kalıcı CO2 örtüsünün zamanla azaldığını göstermektedir. Kuzey kutup örtüsünün çapı yaklaşık 1.000 kilometredir (620 mil) ve yaklaşık 1,6 milyon kilometreküp (5,7×1016 cu ft) buz içerir; bu buz örtüsü eşit olarak yayılsa 2 kilometre (1,2 mil) kalınlığında olacaktır (Bu, Grönland buz tabakası için 2,85 milyon kilometreküp (1,01×1017 cu ft) hacimle karşılaştırılır). Güney kutup örtüsünün çapı 350 kilometre (220 mil) ve kalınlığı 3 kilometredir (1,9 mil). Güney kutup örtüsündeki toplam buz hacmi ve bitişik katmanlı birikintilerin 1,6 milyon km küp olduğu tahmin edilmektedir. Her iki kutup örtüsü de, SHARAD buza nüfuz eden radarın son analizlerinin Coriolis etkisi nedeniyle spiral çizen katabatik rüzgarların bir sonucu olduğunu gösterdiği spiral çukurlar göstermektedir.

Güney buz örtüsüne yakın bölgelerin mevsimsel olarak donması, zeminin üzerinde 1 metre kalınlığında şeffaf kuru buz levhalarının oluşmasına neden olur. Baharın gelmesiyle birlikte güneş ışığı yeraltını ısıtır ve süblimleşen CO2'den kaynaklanan basınç bir levhanın altında birikerek onu yükseltir ve nihayetinde patlatır. Bu da koyu bazaltik kum veya tozla karışık CO2 gazının gayzer benzeri püskürmelerine yol açar. Bu süreç hızlıdır, birkaç gün, hafta veya ay içinde gerçekleştiği gözlemlenmiştir, jeolojide oldukça alışılmadık bir değişim hızıdır - özellikle Mars için. Bir levhanın altından gayzerin bulunduğu yere doğru akan gaz, buzun altında örümcek ağı benzeri radyal kanallar oluşturur; bu süreç, tek bir tıkaçtan akan suyun oluşturduğu erozyon ağının tersine çevrilmiş eşdeğeridir.

Coğrafya ve isimler

MOLA tabanlı topografik harita, Mars'ın Güney Yarımküresine hakim olan yüksek alanları (kırmızı ve turuncu), kuzeydeki alçak alanları (mavi) göstermektedir. Volkanik platolar kuzey ovalarının bölgelerini sınırlarken, yaylalar birkaç büyük çarpma havzası ile noktalanmıştır.
Terminology of Martian geological features

Mars'ın jeolojik özelliklerinin terminolojisi

Daha çok Ay'ın haritasını çıkarmalarıyla hatırlansalar da Johann Heinrich Mädler ve Wilhelm Beer ilk areograflardır. Mars'ın yüzey özelliklerinin çoğunun kalıcı olduğunu tespit ederek ve gezegenin dönüş periyodunu daha kesin bir şekilde belirleyerek işe başladılar. Mädler 1840 yılında on yıllık gözlemlerini birleştirerek Mars'ın ilk haritasını çizdi.

Mars'taki özellikler çeşitli kaynaklardan isimlendirilmiştir. Albedo özellikleri klasik mitolojiye göre adlandırılır. Yaklaşık 50 km'den daha büyük kraterler, ölen bilim insanları, yazarlar ve Mars'ın incelenmesine katkıda bulunan diğer kişiler için adlandırılmıştır. Daha küçük kraterlere ise dünyada nüfusu 100.000'den az olan kasaba ve köylerin isimleri verilmiştir. Büyük vadiler çeşitli dillerdeki "Mars" veya "yıldız" kelimeleriyle, küçük vadiler ise nehirlerle adlandırılır.

Büyük albedo özellikleri eski isimlerin çoğunu korur ancak genellikle özelliklerin doğasına ilişkin yeni bilgileri yansıtacak şekilde güncellenir. Örneğin, Nix Olympica (Olympus'un karları) Olympus Mons (Olympus Dağı) haline gelmiştir. Mars'ın Dünya'dan görülen yüzeyi, farklı albedoya sahip iki tür alana ayrılmıştır. Kırmızımsı demir oksitler bakımından zengin toz ve kumla kaplı daha soluk düzlükler bir zamanlar Mars "kıtaları" olarak düşünülmüş ve Arabia Terra (Arabistan ülkesi) veya Amazonis Planitia (Amazon ovası) gibi isimler verilmiştir. Karanlık özelliklerin deniz olduğu düşünülmüş, bu nedenle Mare Erythraeum, Mare Sirenum ve Aurorae Sinus isimleri verilmiştir. Dünya'dan görülen en büyük karanlık özellik Syrtis Major Planum'dur. Kalıcı kuzey kutup buz örtüsü Planum Boreum olarak adlandırılırken, güney örtüsü Planum Australe olarak adlandırılır.

Mars'ın ekvatoru dönüşü ile tanımlanır, ancak ana meridyeninin konumu, Dünya'nınki gibi (Greenwich'te) keyfi bir nokta seçilerek belirlenmiştir; Mädler ve Beer 1830'da Mars'ın ilk haritaları için bir çizgi seçmişlerdir. Mariner 9 uzay aracı 1972'de Mars'ın kapsamlı görüntülerini sağladıktan sonra, Sinus Meridiani'de ("Orta Körfez" veya "Meridyen Körfezi") bulunan küçük bir krater (daha sonra Airy-0 olarak adlandırıldı), Merton Davies, Harold Masursky ve Gérard de Vaucouleurs tarafından orijinal seçimle çakışacak şekilde 0.0 ° boylam tanımı için seçildi.

Mars'ta okyanuslar ve dolayısıyla "deniz seviyesi" bulunmadığından, referans seviyesi olarak sıfır yükseklikte bir yüzey seçilmesi gerekiyordu; buna Mars areoidi adı verildi ve karasal jeoide benzetildi. Sıfır yükseklik, atmosfer basıncının 610.5 Pa (6.105 mbar) olduğu yükseklik olarak tanımlanmıştır. Bu basınç suyun üçlü noktasına karşılık gelir ve Dünya'daki deniz seviyesi yüzey basıncının (0,006 atm) yaklaşık %0,6'sıdır.

Haritalama amacıyla, Birleşik Devletler Jeoloji Araştırmaları Mars yüzeyini, her biri içerdiği klasik bir albedo özelliği için adlandırılan otuz kartografik dörtgene böler.

Volkanlar

Olympus Mons'un Viking 1 görüntüsü. Yanardağ ve ilgili arazi yaklaşık 550 km (340 mil) genişliğindedir.

Kalkan yanardağı Olympus Mons (Olympus Dağı), diğer birkaç büyük yanardağı da içeren geniş yayla bölgesi Tharsis'te sönmüş bir yanardağdır. Yapının genişliği 600 km'nin (370 mil) üzerindedir. Dağ çok büyük ve kenarlarında karmaşık bir yapıya sahip olduğundan, ona bir yükseklik tahsis etmek zordur. Kuzeybatı kenarını oluşturan uçurumların eteklerinden zirvesine kadar olan yerel kabartması 21 km'nin (13 mil) üzerindedir, bu da Mauna Kea'nın okyanus tabanındaki tabanından ölçülen yüksekliğinin iki katından biraz fazladır. Amazonis Planitia düzlüklerinden kuzeybatıya doğru 1.000 km'den (620 mil) fazla olan toplam yükseklik değişimi 26 km'ye (16 mil) yaklaşmaktadır ki bu da Everest Dağı'nın yüksekliğinin yaklaşık üç katıdır ve 8,8 kilometreden (5,5 mil) biraz fazladır. Sonuç olarak Olympus Mons Güneş Sistemi'ndeki en yüksek ya da ikinci en yüksek dağdır; daha yüksek olduğu bilinen tek dağ 20-25 km (12-16 mil) ile asteroid Vesta üzerindeki Rheasilvia zirvesidir.

Çarpışma topografyası

Mars topografyasının ikilemi çarpıcıdır: lav akıntılarıyla düzleşmiş kuzey düzlükleri, eski çarpışmalarla çukurlaşmış ve kraterleşmiş güney yaylalarıyla tezat oluşturmaktadır. Dört milyar yıl önce Mars'ın kuzey yarımküresine Dünya'nın Ay'ının onda biri ila üçte ikisi büyüklüğünde bir cismin çarpmış olması mümkündür. Eğer durum böyleyse, Mars'ın Kuzey Yarımküresi 10.600'e 8.500 kilometre (6.600'e 5.300 mil) büyüklüğünde ya da kabaca Avrupa, Asya ve Avustralya'nın toplam alanı kadar bir çarpma kraterinin bulunduğu yer olacak ve Güneş Sistemi'ndeki en büyük çarpma krateri olarak Utopia Planitia ve Ay'ın Güney Kutbu-Aitken havzasını geride bırakacaktır.

Mars çok sayıda çarpma krateri tarafından yaralanmıştır: çapı 5 kilometre (3,1 mil) veya daha büyük olan toplam 43.000 krater bulunmuştur. Açıkta kalan en büyük krater 2,300 kilometre (1,400 mil) genişliğinde ve 7,000 metre (23,000 ft) derinliğinde olan Hellas'tır ve Dünya'dan açıkça görülebilen hafif bir albedo özelliğidir. Çapı yaklaşık 1.800 kilometre (1.100 mil) olan Argyre ve çapı yaklaşık 1.500 kilometre (930 mil) olan Isidis gibi başka önemli çarpma özellikleri de vardır. Mars'ın daha küçük kütlesi ve boyutu nedeniyle, bir cismin gezegenle çarpışma olasılığı Dünya'nın yaklaşık yarısı kadardır. Mars asteroit kuşağına daha yakın olduğundan, bu kaynaktan gelen materyallerin çarpma olasılığı daha yüksektir. Mars'a kısa periyotlu kuyruklu yıldızların, yani Jüpiter'in yörüngesinde bulunanların çarpma olasılığı daha yüksektir.

Mars kraterleri, meteor çarptıktan sonra zeminin ıslandığını gösteren bir morfolojiye sahip olabilir.

Tektonik bölgeler

Valles Marineris, Viking 1 sondası tarafından çekildi

Büyük kanyon Valles Marineris (Latince "Denizci Vadileri", eski kanal haritalarında Agathodaemon olarak da bilinir) 4.000 kilometre (2.500 mil) uzunluğa ve 7 kilometreye (4,3 mil) kadar derinliğe sahiptir. Valles Marineris'in uzunluğu Avrupa'nın uzunluğuna eşittir ve Mars'ın çevresinin beşte biri boyunca uzanır. Karşılaştırmak gerekirse, Dünya'daki Büyük Kanyon sadece 446 kilometre (277 mil) uzunluğunda ve yaklaşık 2 kilometre (1,2 mil) derinliğindedir. Valles Marineris, Tharsis bölgesinin şişmesi nedeniyle oluşmuş ve bu da Valles Marineris bölgesindeki kabuğun çökmesine neden olmuştur. 2012 yılında Valles Marineris'in sadece bir graben değil, 150 kilometrelik (93 mil) enine hareketin meydana geldiği bir levha sınırı olduğu ve Mars'ı muhtemelen iki tektonik levha düzenine sahip bir gezegen haline getirdiği öne sürülmüştür.

Delikler

NASA'nın Mars Odyssey yörünge aracında bulunan Termal Emisyon Görüntüleme Sisteminden (THEMIS) alınan görüntüler Arsia Mons yanardağının kanatlarındaki yedi olası mağara girişini ortaya çıkardı. Adlarını keşfedenlerin sevdiklerinden alan mağaralar topluca "yedi kız kardeş" olarak biliniyor. Mağara girişleri 100 ila 252 metre (328 ila 827 ft) genişliğinde ve en az 73 ila 96 metre (240 ila 315 ft) derinliğinde olduğu tahmin ediliyor. Işık mağaraların çoğunun tabanına ulaşmadığından, bu düşük tahminlerden çok daha derine uzanmaları ve yüzeyin altında genişlemeleri mümkündür. "Dena" tek istisnadır; tabanı görülebilmektedir ve 130 metre (430 ft) derinliğinde olduğu ölçülmüştür. Bu mağaraların iç kısımları mikrometeoroidlerden, UV radyasyonundan, güneş patlamalarından ve gezegenin yüzeyini bombalayan yüksek enerjili parçacıklardan korunuyor olabilir.

Atmosfer

see caption
Viking 1 sondası tarafından Mars atmosferinin uçtan görünümü

Mars 4 milyar yıl önce, muhtemelen çok sayıda asteroid çarpması nedeniyle manyetosferini kaybetti, bu nedenle güneş rüzgârı Mars iyonosferi ile doğrudan etkileşime girerek dış katmandan atomları sıyırarak atmosferik yoğunluğu düşürüyor. Hem Mars Global Surveyor hem de Mars Express Mars'ın arkasında uzaya doğru giden iyonize atmosferik parçacıklar tespit etmiştir ve bu atmosferik kayıp MAVEN yörünge aracı tarafından incelenmektedir. Dünya ile karşılaştırıldığında Mars'ın atmosferi oldukça seyrektir. Bugün yüzeydeki atmosfer basıncı Olympus Mons'ta 30 Pa (0,0044 psi) ile Hellas Planitia'da 1.155 Pa (0,1675 psi) arasında değişmekte olup, yüzey seviyesinde ortalama basınç 600 Pa'dır (0,087 psi). Mars'taki en yüksek atmosferik yoğunluk, Dünya yüzeyinden 35 kilometre (22 mil) yukarıda bulunana eşittir. Ortaya çıkan ortalama yüzey basıncı, Dünya'nın 101,3 kPa (14,69 psi) basıncının yalnızca %0,6'sı kadardır. Atmosferin ölçek yüksekliği yaklaşık 10,8 kilometredir (6,7 mil), bu da Dünya'nın 6 kilometresinden (3,7 mil) daha yüksektir, çünkü Mars'ın yüzey yerçekimi Dünya'nınkinin sadece yaklaşık %38'i kadardır.

Mars'ın atmosferi yaklaşık %96 karbondioksit, %1,93 argon ve %1,89 nitrojen ile oksijen ve su izlerinden oluşur. Atmosfer oldukça tozludur ve yüzeyden bakıldığında Mars gökyüzüne alaca bir renk veren yaklaşık 1,5 µm çapında partiküller içerir. İçinde asılı duran demir oksit parçacıkları nedeniyle pembe bir renk alabilir. Mars atmosferindeki metan konsantrasyonu kuzey kış aylarında yaklaşık 0,24 ppb'den yaz aylarında yaklaşık 0,65 ppb'ye kadar dalgalanmaktadır. Ömrüne ilişkin tahminler 0,6 ila 4 yıl arasında değişmektedir, bu nedenle varlığı aktif bir gaz kaynağının mevcut olması gerektiğini göstermektedir. Metan, su, karbondioksit ve Mars'ta yaygın olduğu bilinen olivin mineralini içeren serpantinleşme gibi biyolojik olmayan süreçlerle veya Marslı yaşam tarafından üretilebilir.

MAVEN tarafından UV ile Mars'ta atmosferden kaçış (karbon, oksijen ve hidrojen)

Dünya'ya kıyasla daha yüksek atmosferik CO2 konsantrasyonu ve daha düşük yüzey basıncı, rüzgar dışında doğal kaynakların nadir olduğu Mars'ta sesin daha fazla zayıflamasının nedeni olabilir. Perseverance keşif aracı tarafından toplanan akustik kayıtları kullanan araştırmacılar, ses hızının 240 Hz'in altındaki frekanslar için yaklaşık 240 m/s, üstündekiler için ise 250 m/s olduğu sonucuna vardılar.

Mars'ta auroralar tespit edilmiştir. Mars'ta küresel bir manyetik alan olmadığından, buradaki auroraların türleri ve dağılımı Dünya'dakilerden farklıdır; çoğunlukla kutup bölgeleriyle sınırlı olmak yerine, bir Mars aurorası gezegeni kapsayabilir. Eylül 2017'de NASA, Mars gezegeninin yüzeyindeki radyasyon seviyelerinin geçici olarak iki katına çıktığını ve ayın ortasındaki büyük ve beklenmedik bir güneş fırtınası nedeniyle daha önce gözlemlenenlerden 25 kat daha parlak bir aurora ile ilişkili olduğunu bildirdi.

İklim

Güneş Sistemi'ndeki tüm gezegenler arasında Mars'ın mevsimleri, iki gezegenin dönüş eksenlerinin benzer eğimleri nedeniyle Dünya'ya en çok benzeyendir. Mars mevsimlerinin uzunlukları Dünya mevsimlerinin yaklaşık iki katıdır, çünkü Mars'ın Güneş'ten daha uzak olması Mars yılının yaklaşık iki Dünya yılı uzunluğunda olmasına yol açar. Mars yüzey sıcaklıkları ekvatoral yaz aylarında yaklaşık -110 °C (-166 °F) ile 35 °C (95 °F) arasında değişir. Sıcaklıklardaki geniş aralık, fazla güneş ısısı depolayamayan ince atmosfer, düşük atmosfer basıncı ve Mars toprağının düşük termal ataletinden kaynaklanmaktadır. Gezegen Güneş'e Dünya'dan 1,52 kat daha uzaktır ve bu da güneş ışığı miktarının sadece %43'ünü almasına neden olur.

Mars Dünya benzeri bir yörüngeye sahip olsaydı, eksenel eğimi Dünya'nınkine benzediği için mevsimleri de Dünya'nınkine benzer olurdu. Mars yörüngesinin nispeten büyük eksantrikliğinin önemli bir etkisi vardır. Mars, Güney Yarımküre'de yaz ve kuzeyde kış olduğunda perihelion'a yakındır ve Güney Yarımküre'de kış ve kuzeyde yaz olduğunda aphelion'a yakındır. Sonuç olarak, Güney Yarımküre'deki mevsimler normalde olduğundan daha aşırı, kuzeydeki mevsimler ise daha ılımandır. Güneydeki yaz sıcaklıkları kuzeydeki eşdeğer yaz sıcaklıklarından 30 °C'ye (54 °F) kadar daha sıcak olabilir.

Mars, Güneş Sistemi'ndeki en büyük toz fırtınalarına sahiptir ve 160 km/saat (100 mph) üzerinde hızlara ulaşır. Bunlar küçük bir alandaki fırtınadan, tüm gezegeni kaplayan devasa fırtınalara kadar değişebilir. Fırtınalar Mars Güneş'e en yakın olduğu zamanlarda meydana gelme eğilimindedir ve küresel sıcaklığı arttırdıkları görülmüştür.

Mars'taki toz fırtınaları
18 Kasım 2012
25 Kasım 2012
6 Haziran 2018
Opportunity ve Curiosity keşif araçlarının konumları not edilmiştir

Yörünge ve kendi çevresinde dönüş

Mars’ın kuzey kutbu buz bölgesi
Mars’ın yörüngeden çekilmiş, ufukta görülebilen ince atmosferi

Mars’ın Güneş’ten ortalama uzaklığı yaklaşık 230.000.000 km (1,5 AU), yörünge süresi ise 687 Dünya günüdür.

Mars günü Dünya gününden biraz daha uzun olup, tam olarak 24 saat, 39 dakika ve 35,244 saniyedir. Bir Mars yılı 1.8809 Dünya yılıdır, yani Dünya zaman birimiyle tam olarak 1 yıl, 320 gün ve 18,2 saattir.

Mars’ın eksen eğikliği Dünya’nın eksen eğikliğine çok yakın olup, 25,19 derecedir. Dolayısıyla Mars’ta da Dünya’dakini andıran mevsimler meydana gelir. Fakat Mars mevsimlerinin süreleri Mars’ın yörünge süresinin uzunluğundan dolayı, Dünya mevsimlerinin sürelerinin iki katıdır.

Mars Mayıs 2008’de günöteye Nisan 2009’de günberiye geçmiştir. Bir sonraki günöte tarihi Haziran 2010’dur.

Mars’ın nispi olarak söylenebilecek yörünge eksantrikliği (eksenel kaçıklık, dışmerkezlik) 0,09'dur; Güneş Sistemi’nde yalnızca Merkür bundan daha büyük bir eksantrikliğe sahiptir. Bununla birlikte Mars’ın geçmişte bugünkünden daha dairesel bir yörünge çizdiği bilinmektedir. 1,35 milyon Dünya yılı öncesinde Mars’ın eksantrikliği yaklaşık 0,002 idi, yani Dünya’nın bugünkü eksantrikliğinden de daha azdı.

Mars’ın eksantriklik devresi 96.000 Dünya yılıdır. Bununla birlikte Mars’ın 2,2 milyon yıllık bir eksantriklik devresi daha vardır. Son 35.000 yılda Mars’ın yörüngesinin eksantrikliği diğer gezegenlerin çekimsel etkileri dolayısıyla artmıştır. Mars ve Dünya’nın birbirlerine en yaklaştıkları zamanlarda aralarında bulunan mesafe gelecek 25.000 yılda biraz daha azalacaktır.

Mars circling the Sun further and slower than Earth
Mars'ın ve diğer İç Güneş Sistemi gezegenlerinin yörüngesi

Mars'ın eksenel eğimi, yörünge düzlemine göre 25,19°'dir ve bu da Dünya'nın eksenel eğimine benzer. Sonuç olarak Mars'ta da Dünya'daki gibi mevsimler yaşanır, ancak Mars'ın yörünge periyodu çok daha uzun olduğu için mevsimler neredeyse iki kat daha uzundur. Günümüz çağında Mars'ın kuzey kutbunun yönü Deneb yıldızına yakındır.

Yaşanabilirlik ve yaşam arayışı

Curiosity'nin sondajı yerinde gösteren robotik kolu, Şubat 2013

On dokuzuncu yüzyılın sonlarında, Mars'ın oksijen ve su da dahil olmak üzere yaşamı destekleyen niteliklere sahip olduğu astronomi camiasında yaygın olarak kabul görüyordu. Ancak 1894 yılında Lick Gözlemevi'nden W. W. Campbell gezegeni gözlemledi ve "eğer Mars atmosferinde su buharı ya da oksijen varsa, bunun o zamanlar mevcut olan spektroskoplarla tespit edilemeyecek kadar küçük miktarlarda olduğunu" buldu. Bu gözlem o zamanki ölçümlerin çoğuyla çelişiyordu ve geniş çapta kabul görmedi. Campbell ve V. M. Slipher 1909 yılında daha iyi aletler kullanarak çalışmayı tekrarladılar, ancak aynı sonuçları elde ettiler. Bulgular 1925 yılında W. S. Adams tarafından doğrulanana kadar Mars'ın Dünya benzeri yaşanabilirlik efsanesi nihayet kırılamadı. Ancak 1960'larda bile Mars biyolojisi üzerine makaleler yayınlanıyor ve Mars'taki mevsimsel değişimler için yaşam dışındaki açıklamalar bir kenara bırakılıyordu. İşlevsel bir ekosistem için metabolizma ve kimyasal döngülere ilişkin ayrıntılı senaryolar 1962 gibi geç bir tarihte yayınlanıyordu.

Gezegensel yaşanabilirliğe ilişkin mevcut anlayış - bir dünyanın yaşamın ortaya çıkmasına elverişli çevresel koşullar geliştirme yeteneği - yüzeylerinde sıvı su bulunan gezegenleri tercih etmektedir. Çoğu zaman bu, bir gezegenin yörüngesinin, Güneş için Dünya'nın yörüngesinden Mars'ın yörüngesine kadar uzandığı tahmin edilen yaşanabilir bölge içinde olmasını gerektirir. Perihelion sırasında Mars bu bölgenin içine girer, ancak Mars'ın ince (düşük basınçlı) atmosferi sıvı suyun geniş bölgelerde uzun süre var olmasını engeller. Geçmişteki sıvı su akışı gezegenin yaşanabilirlik potansiyelini göstermektedir. Son kanıtlar, Mars yüzeyindeki herhangi bir suyun düzenli karasal yaşamı desteklemek için çok tuzlu ve asidik olabileceğini öne sürmüştür.

Mars'ın manyetosferinin olmaması ve atmosferinin son derece ince olması bir zorluktur: gezegenin yüzeyinde çok az ısı transferi vardır, güneş rüzgârının bombardımanına karşı yalıtımı zayıftır ve suyu sıvı halde tutmak için atmosferik basınç yetersizdir (su bunun yerine gaz haline dönüşür). Mars jeolojik olarak neredeyse ya da belki de tamamen ölüdür; volkanik faaliyetlerin sona ermesi, gezegenin yüzeyi ve içi arasında kimyasalların ve minerallerin geri dönüşümünü durdurmuş görünmektedir.

see caption
Curiosity tarafından Mars toprağından bir kepçe, Ekim 2012

Mars'ta Viking keşif araçları, Spirit ve Opportunity keşif araçları, Phoenix keşif aracı ve Curiosity keşif aracı tarafından yerinde incelemeler gerçekleştirilmiştir. Kanıtlar, gezegenin bir zamanlar bugünkünden çok daha yaşanabilir olduğunu göstermektedir, ancak orada canlı organizmaların var olup olmadığı bilinmemektedir. 1970'lerin ortalarındaki Viking sondaları, kendi iniş alanlarında Mars toprağındaki mikroorganizmaları tespit etmek için tasarlanmış deneyler gerçekleştirmiş ve su ve besin maddelerine maruz kalındığında CO2 üretiminde geçici bir artış da dahil olmak üzere olumlu sonuçlar elde etmiştir. Bu yaşam belirtisi daha sonra bilim insanları tarafından tartışılmış ve NASA bilim insanı Gilbert Levin'in Viking'in yaşam bulmuş olabileceğini ileri sürmesiyle devam eden bir tartışmaya yol açmıştır. Phoenix Mars lander tarafından yapılan testler toprağın alkali bir pH değerine sahip olduğunu ve magnezyum, sodyum, potasyum ve klorür içerdiğini göstermiştir. Topraktaki besinler yaşamı destekleyebilir, ancak yaşamın yine de yoğun ultraviyole ışıktan korunması gerekir. 2014 yılında Mars meteoriti EETA79001 üzerinde yapılan bir analizde, Mars'ta yaygın olduklarını düşündürecek kadar yüksek konsantrasyonda klorat, perklorat ve nitrat iyonları bulunmuştur. UV ve X-ışını radyasyonu klorat ve perklorat iyonlarını diğer yüksek reaktif oksiklorinlere dönüştürebilir, bu da herhangi bir organik molekülün hayatta kalmak için yüzeyin altına gömülmesi gerektiğini gösterir.

Bilim insanları, Mars'tan geldiği düşünülen ALH84001 meteoritinde bulunan karbonat küreciklerinin, meteorit yaklaşık 15 milyon yıl önce bir meteor çarpmasıyla Mars yüzeyinden fırladığında Mars'ta var olan fosilleşmiş mikroplar olabileceğini öne sürmüşlerdir. Bu öneri şüpheyle karşılanmış ve şekiller için sadece inorganik bir köken önerilmiştir. Mars yörünge araçları tarafından tespit edilen küçük miktarlardaki metan ve formaldehitin her ikisinin de yaşam için olası kanıtlar olduğu iddia edilmektedir, çünkü bu kimyasal bileşikler Mars atmosferinde hızla parçalanacaktır. Alternatif olarak, bu bileşikler volkanik veya serpantinit gibi diğer jeolojik yollarla yenilenebilir. Meteorların çarpmasıyla oluşan ve Dünya'da yaşam izlerini koruyabilen çarpma camı, Mars'taki çarpma kraterlerinin yüzeyinde de bulunmuştur. Aynı şekilde, Mars'taki çarpma kraterlerindeki camlar da, eğer bölgede yaşam var idiyse, yaşam belirtilerini korumuş olabilir.

ALH84001 adı verilen Mars meteoru, bakteri düzeyinde yaşam belirtileri olduğu ileri sürülen mikroskobik oluşumlar göstermektedir.
Mars Global Surveyor (MGS) tarafından çekilmiş fotoğrafta görülen, mahiyeti anlaşılamamış “koyu kumul lekeleri”
“Koyu kumul lekeleri”nin Mars Global Surveyor tarafından çekilen yüksek çözünürlüğe sahip fotoğrafında lekelerin yakın plandan görünümü

Nihayet Johnson Uzay Merkezi Laboratuvarı’nda Mars kökenli ALH84001 meteoru üzerinde organik bileşimler saptandı; varılan sonuca göre bunlar Mars üzerindeki ilk yaşam türleriydi. Öte yandan Mars yörüngesindeki uzay gemileri kısa zaman önce düşük miktarlarda metan ve formaldehit saptadılar ki, bunlar da yaşamın varlığını ima eden işaretler olarak yorumlandılar; zira bu kimyasal bileşimler Mars atmosferinde hızla çözünmektedirler.

Mars’ta biyolojik kökenli oldukları ileri sürülen oluşumlardan en tanınmışları “koyu kumul lekeleri” adıyla bilinen oluşumlardır. İlk kez Mars Global Surveyor tarafından 1998-1999 yıllarında gönderilen fotoğraflarla keşfedilen “koyu kumul lekeleri” Mars’ın özellikle güney kutup bölgesinde (60°-80°enlemleri arasında) görülebilen, buz tabakasının üzerinde veya altında beliren, mahiyeti henüz anlaşılamamış oluşumlardır. Mars ilkbaharının başlarında belirmekte ve kış başlarında yok olmaktadırlar. Bunların kış boyunca buz tabakasının altında kalan fotosentetik koloniler, yani fotosentez yapan ve yakın çevrelerini ısıtan mikroorganizmalar oldukları ileri sürülmektedir. Ayrıca bilim insanları, Mars'ta yaşam koşullarını sağlayabilecek bir ortam oluşturmak amacıyla yapay fotosentez ile ilgili çalışmalar yapmaktadırlar.

28 Eylül 2015'te Mars'ta sıvı halde tuzlu su bulunduğu açıklanmıştır. Tuzlu suyun bulunması ile birlikte, bilim insanları Mars'ta yaşam bulma olasılığının da arttığını ifade etmişlerdir.

Aylar

Phobos'un geliştirilmiş renkli HiRISE görüntüsü, sağda Stickney krateri olmak üzere çoğunlukla paralel oluklar ve krater zincirleri dizisini gösteriyor
Deimos'un pürüzsüz regolit örtüsünü gösteren gelişmiş renkli HiRISE görüntüsü (ölçeklendirilmemiştir)

Mars'ın, gezegene yakın yörüngede dolanan Phobos (yaklaşık 22 kilometre (14 mil) çapında) ve Deimos (yaklaşık 12 kilometre (7,5 mil) çapında) olmak üzere nispeten küçük (Dünya'nınkine kıyasla) iki doğal uydusu vardır. Asteroit yakalama uzun süredir tercih edilen bir teoridir, ancak kökenleri belirsizliğini korumaktadır. Her iki uydu da 1877 yılında Asaph Hall tarafından keşfedilmiştir; isimlerini Yunan mitolojisinde savaş tanrısı babaları Ares'e savaşta eşlik eden Phobos (panik/korku) ve Deimos (dehşet/korku) karakterlerinden almışlardır. Mars, Ares'in Roma'daki eşdeğeriydi. Modern Yunancada gezegen eski adı olan Ares'i (Aris: Άρης) korumaktadır.

Mars'ın yüzeyinden bakıldığında Phobos ve Deimos'un hareketleri Ay'ınkinden farklı görünür. Phobos batıdan yükselir, doğudan batar ve sadece 11 saat içinde tekrar yükselir. Yörünge periyodunun gezegenin dönüş periyoduyla eşleşeceği eşzamanlı yörüngenin hemen dışında olan Deimos, beklendiği gibi doğuda ancak daha yavaş yükselir.

Phobos'un yörüngesi eşzamanlı irtifanın altında olduğundan, Mars gezegeninden gelen gelgit kuvvetleri yörüngesini kademeli olarak düşürmektedir. Yaklaşık 50 milyon yıl içinde Mars'ın yüzeyine çarpabilir ya da gezegenin etrafında bir halka yapısına dönüşebilir.

İki uydunun kökeni tam olarak anlaşılamamıştır. Düşük albedoları ve karbonlu kondrit bileşimleri asteroitlere benzer olarak değerlendirilmiş ve yakalama teorisini desteklemiştir. Phobos'un kararsız yörüngesi nispeten yeni bir ele geçirmeye işaret ediyor gibi görünmektedir. Ancak her ikisinin de ekvatora yakın dairesel yörüngeleri vardır, bu da yakalanan nesneler için alışılmadık bir durumdur ve gerekli yakalama dinamikleri karmaşıktır. Mars'ın tarihinin erken dönemlerindeki yığılma akla yatkındır, ancak bu doğrulanırsa, Mars'ın kendisinden ziyade asteroitlere benzeyen bir bileşimi açıklamayacaktır.

Üçüncü bir olasılık ise üçüncü bir cismin katılımı ya da bir tür çarpma bozulmasıdır. Phobos'un oldukça gözenekli bir iç mekana sahip olduğuna ve ağırlıklı olarak fillosilikatlar ve Mars'tan bilinen diğer mineralleri içeren bir bileşime sahip olduğuna dair daha yeni kanıtlar, Dünya'nın uydusunun kökenine ilişkin hakim teoriye benzer şekilde, Phobos'un Mars'a çarparak fırlayan ve Mars yörüngesinde yeniden oluşan malzemeden kaynaklandığına işaret etmektedir. Mars'ın uydularının görünür ve yakın kızılötesi (VNIR) spektrumları dış kuşak asteroidlerinkine benzese de, Phobos'un termal kızılötesi spektrumlarının herhangi bir sınıftaki kondritlerle tutarsız olduğu bildirilmektedir. Phobos ve Deimos'un daha eski bir uydunun parçaları olması, Mars'a büyük bir çarpmanın enkazından oluşması ve daha sonra kendi üzerine daha yeni bir çarpma ile yok olması da mümkündür.

Mars'ın çapı 50 ila 100 metreden (160 ila 330 ft) daha küçük uyduları olabilir ve Phobos ile Deimos arasında bir toz halkası olduğu tahmin edilmektedir.

Keşif çalışmaları

see caption
Ingenuity helikopteri Mars'ta, ilk uçuşuna hazırlanıyor

Sovyetler Birliği, Amerika Birleşik Devletleri, Avrupa, Hindistan, Birleşik Arap Emirlikleri ve Çin tarafından gezegenin yüzeyini, iklimini ve jeolojisini incelemek üzere Mars'a yörünge araçları, iniş araçları ve gezginler de dâhil olmak üzere düzinelerce mürettebatsız uzay aracı gönderilmiştir. NASA'nın Mariner 4'ü Mars'ı ziyaret eden ilk uzay aracıydı; 28 Kasım 1964'te fırlatıldı ve 15 Temmuz 1965'te gezegene en çok yaklaşan araç oldu. Mariner 4, Dünya'nın yaklaşık %0,1'i olarak ölçülen zayıf Mars radyasyon kuşağını tespit etti ve başka bir gezegenin derin uzaydan ilk görüntülerini yakaladı.

NASA'nın 1960'lar ve 1970'lerdeki Mariner görevleri sırasında uzay araçları gezegeni ziyaret ettikten sonra, Mars'a ilişkin önceki birçok kavram kökten yıkıldı. Viking yaşam tespit deneylerinin sonuçlarından sonra, düşman, ölü bir gezegen hipotezi genel olarak kabul edildi. Mariner 9 ve Viking'den elde edilen veriler Mars'ın daha iyi haritalarının çıkarılmasını sağladı. 1996'da fırlatılan ve 2006'nın sonlarına kadar çalışan Mars Global Surveyor görevi Mars topografyasının, manyetik alanının ve yüzey minerallerinin eksiksiz ve son derece ayrıntılı haritalarını üretti. Bu haritalara Google Mars gibi internet sitelerinden ulaşılabilmektedir. Hem Mars Reconnaissance Orbiter hem de Mars Express yeni araçlarla ve destekleyici iniş görevleriyle keşiflerine devam etti. NASA iki çevrimiçi araç sağlamaktadır: Gezegenin 50 yıllık keşif verilerini kullanarak görselleştirilmesini sağlayan Mars Trek ve Curiosity ile Mars'ta 3 boyutlu seyahat simülasyonu yapan Experience Curiosity.

2021 itibariyle Mars, on dört işlevsel uzay aracına ev sahipliği yapmaktadır. Bunlardan sekizi yörüngede: 2001 Mars Odyssey, Mars Express, Mars Reconnaissance Orbiter, MAVEN, Mars Orbiter Mission, ExoMars Trace Gas Orbiter, Hope orbiter ve Tianwen-1 orbiter. Diğer altı tanesi ise yüzeydedir: InSight iniş aracı, Mars Bilim Laboratuarı Curiosity gezgini, Perseverance gezgini, Ingenuity helikopteri, Tianwen-1 iniş aracı ve Zhurong gezgini.

Geçmiş yaşamın kanıtlarını aramak üzere tasarlanan Rosalind Franklin keşif aracının 2018'de fırlatılması planlanıyordu ancak fırlatma tarihi defalarca ertelendi ve en erken 2024 olarak belirlendi. Mars'a numune gönderme misyonu için mevcut konsept 2026 yılında fırlatılacak ve NASA ve ESA tarafından inşa edilen donanıma sahip olacaktı. Mars'a bir insan misyonu için 20. ve 21. yüzyıllar boyunca çeşitli planlar önerildi, ancak hiçbiri meyve vermedi. 2017'deki NASA Yetkilendirme Yasası NASA'yı 2030'ların başında mürettebatlı bir Mars görevinin fizibilitesini incelemeye yönlendirdi; sonuçta ortaya çıkan rapor bunun mümkün olmayacağı sonucuna vardı. Buna ek olarak, 2021 yılında Çin, 2033 yılında mürettebatlı bir Mars görevi göndermeyi planlıyordu.

Mars'ta Astronomi

Çeşitli uydu araçlarının, iniş araçlarının ve sonda araçlarının Mars’taki varlıkları sayesinde günümüzde astronomi araştırmaları Mars gökyüzünden de yapılabilmektedir. Bunun pek çok yönden avantajları bulunmaktadır. Mars’ın doğal uydularından Phobos doğal olarak Mars’tan daha iyi gözlemlenebilmektedir (dolunayın üçte biri açısal çapta görülür). Diğer doğal uydu olan Deimos ise Mars yüzeyinden az çok bir yıldızı andırır tarzda görünür; Dünya’dan Venüs’ün görünüşüne kıyasla, Venüs’ten hafifçe daha parlaktır.

Öte yandan Dünya’da iyi bilinen, kutup ışıkları, meteorlar gibi birçok fenomen artık Mars yüzeyinde de gözlemlenebilmektedir. Dünya’nın Mars ile Güneş arasına girecek ve Güneş üzerinde bir leke oluşturacak şekilde Güneş önünden geçişi Mars’tan 10 Kasım 2084’te izlenebilecektir. Mars’tan aynı şekilde Merkür ve Venüs’ün transit geçişi (bir kütlenin başka bir kütlenin önünden geçmesinin gözlemlenebildiği geçiş) ve Deimos’un kısmi güneş tutulmaları izlenebilir.

Perseverance keşif aracı tarafından 2 Nisan 2022'de görüntülenen Phobos'un Güneş'ten geçişi

Görüntüleme

see caption
Mars, 16 inçlik amatör bir teleskopla, 2020 karşı konumunda görülüyor

Mars'ın ortalama görünen büyüklüğü +0,71'dir ve standart sapması 1,05'tir. Mars'ın yörüngesi eksantrik olduğundan, Güneş'le karşıt konumdaki büyüklüğü yaklaşık -3.0 ile -1.4 arasında değişebilir. Gezegen aphelion yakınında ve Güneş ile kavuşum halindeyken minimum parlaklık +1,86 büyüklüğündedir. En parlak halinde Mars (Jüpiter ile birlikte) parlaklık bakımından Venüs'ten sonra ikinci sırada yer alır. Mars genellikle belirgin bir şekilde sarı, turuncu veya kırmızı görünür. Dünya'dan en uzak olduğu zaman, en yakın olduğu zamana göre yedi kat daha uzaktır. Mars genellikle 15 ya da 17 yıllık aralıklarla bir ya da iki kez özellikle iyi bir görüş için yeterince yakın olur. Mars karşı konuma yaklaştıkça, bir geri hareket dönemine başlar; bu da arka plandaki yıldızlara göre bir eğri çizerek geriye doğru hareket edeceği anlamına gelir. Bu geri hareket yaklaşık 72 gün sürer ve Mars bu aralığın ortasında en yüksek parlaklığına ulaşır.

Mars'ın yermerkezli boylamının Güneş'inkinden 180° farklı olduğu nokta karşıtlık olarak bilinir ve Dünya'ya en yakın olduğu zamana yakındır. Karşıtlık zamanı, en yakın yaklaşımdan 8,5 gün kadar uzakta gerçekleşebilir. Yakın yaklaşımdaki mesafe, gezegenlerin eliptik yörüngeleri nedeniyle yaklaşık 54 ila 103 milyon km (34 ila 64 milyon mil) arasında değişir ve bu da açısal boyutta karşılaştırılabilir değişikliklere neden olur. En son Mars karşıtlığı 13 Ekim 2020'de, yaklaşık 63 milyon km (39 milyon mil) mesafede meydana geldi. Mars'ın birbirini izleyen karşıtlıkları arasındaki ortalama süre, yani sinodik dönemi 780 gündür; ancak birbirini izleyen karşıtlıkların tarihleri arasındaki gün sayısı 764 ila 812 arasında değişebilir.

Mars her 2,1 yılda bir Dünya ile karşı karşıya gelir. Gezegenler 2003, 2018 ve 2035 yıllarında Mars'ın perihelion'u yakınında karşıt konuma gelirler; 2020 ve 2033 olayları özellikle perihelic karşıtlığa yakındır. Mars, yaklaşık 60.000 yıl içinde Dünya'ya en yakın yaklaşmasını ve maksimum görünür parlaklığını, 55.758.006 km (0,37271925 AU; 34.646.419 mi), -2,88 büyüklüğünde, 27 Ağustos 2003 tarihinde, 09:51:13 UTC'de gerçekleştirdi. Bu olay Mars'ın karşı konumundan bir gün ve perihelion'undan yaklaşık üç gün uzakta olduğu sırada meydana geldi, bu da Dünya'dan görülmesini özellikle kolaylaştırdı. En son 12 Eylül 57,617'de bu kadar yaklaştığı tahmin edilmektedir, bir sonraki yaklaşma ise 2287'de olmuştur. Bu rekor yaklaşım, diğer yakın yaklaşımlardan sadece biraz daha yakındı.

Optik yer tabanlı teleskoplar, Dünya'nın atmosferi nedeniyle Dünya ve Mars en yakın olduğunda tipik olarak yaklaşık 300 kilometre (190 mil) genişliğindeki özellikleri çözmekle sınırlıdır.

Mars’ın 2003’te Dünya’dan görünüşle hazırlanan görünürdeki “geri devim”i (tersinir hareketi)

Mars’ın Dünya’ya en yakın olduğu konum karşı konum olarak bilinir. “Kavuşum dönümü” (İng. synodic period) olarak bilinen iki “karşı konum” arasındaki süre Mars için 780 gündür. Yörünge eksantriklikleri nedeniyle bu sürede 8,5 güne varan oynamalar olabilir.

Dünya’ya en yaklaştığı zamanlarda Dünya ile Mars arasındaki en kısa uzaklık, gezegenlerin eliptik yörüngelerine bağlı olarak 55.000.000 km ile 100.000.000 km arasında değişir. Önümüzdeki Mars “karşı konum”u 29 Ocak 2010’da meydana gelecektir. Mars “karşı konum” pozisyonuna yaklaştığında “geri devim “ (tersinir hareket, İng. retrograde motion) periyodu başlar.

Yapılan hesaplamalara göre, Mars’ın Dünya’ya bu denli yaklaşmasının söz konusu olduğu son tarih M.Ö. 57.617 yılıdır, bir sonraki tarih ise 2287 yılıdır. 24 Ağustos 2208’deki yakınlaşmada ise iki gezegen arasındaki uzaklığın yalnızca 0.372254 AU olacağı hesaplanmıştır.

Kültürel olarak

H. G. Wells'in Dünyalar Savaşı'nın 1906 Fransızca baskısından Marslı tripod illüstrasyonu

Mars adını Roma savaş tanrısından almıştır. Mars ve savaş arasındaki bu ilişki en azından Babil astronomisine kadar uzanır; gezegene savaş ve yıkım tanrısı Nergal'in adı verilmiştir. Gustav Holst'un ünlü ilk bölümünde Mars'ı "savaş getiren" olarak nitelendirdiği orkestral süiti The Planets'te örneklendiği gibi modern zamanlarda da devam etmiştir. Gezegenin sembolü olan ve sağ üst köşesinde bir mızrak bulunan daire aynı zamanda erkek cinsiyetinin de sembolü olarak kullanılmaktadır. Bu sembol en geç 11. yüzyıldan kalmadır, ancak olası bir öncülü Yunan Oxyrhynchus Papirüslerinde bulunmuştur.

Mars'ın zeki Marslılar tarafından doldurulduğu fikri 19. yüzyılın sonlarında yaygınlaşmıştır. Schiaparelli'nin "canali" gözlemleri, Percival Lowell'ın konuyla ilgili kitaplarıyla birleşerek, kuruyan, soğuyan, ölen ve eski uygarlıkların sulama tesisleri inşa ettiği bir gezegen fikrini ortaya attı. Önemli şahsiyetler tarafından yapılan diğer birçok gözlem ve açıklama da "Mars Ateşi" olarak adlandırılan olaya katkıda bulundu. Mars yüzeyinin yüksek çözünürlüklü haritalanması hiçbir yerleşim izine rastlamadı, ancak Mars'ta akıllı yaşam olduğuna dair sözde bilimsel spekülasyonlar hala devam ediyor. Kanali gözlemlerini anımsatan bu spekülasyonlar, uzay aracı görüntülerinde algılanan "piramitler" ve "Mars'taki Yüz" gibi küçük ölçekli özelliklere dayanmaktadır. Gezegen astronomu Carl Sagan, Cosmos adlı kitabında şöyle yazmıştı: "Mars, üzerine dünyevi umutlarımızı ve korkularımızı yansıttığımız bir tür efsanevi arena haline geldi."

Mars'ın kurguda tasviri, dramatik kırmızı rengi ve yüzey koşullarının sadece yaşamı değil akıllı yaşamı da destekleyebileceğine dair on dokuzuncu yüzyıl bilimsel spekülasyonları tarafından teşvik edilmiştir. Bu durum, H. G. Wells'in Marslıların Dünya'yı işgal ederek ölmekte olan gezegenlerinden kaçmaya çalıştıkları Dünyalar Savaşı, Ray Bradbury'nin insan kaşiflerin yanlışlıkla bir Mars medeniyetini yok ettikleri Mars Günlükleri, Edgar Rice Burroughs'un Barsoom serisi, C. S. Lewis'in Out of the Silent Planet (1938) romanı ve altmışlı yılların ortalarından önce bir dizi Robert A. Heinlein hikayesi gibi bu kavramları içeren birçok bilim kurgu hikayesine yol açtı. O zamandan beri Marslı tasvirleri animasyonlara da uzanmıştır. Warner Brothers'ın Looney Tunes animasyon çizgi filmlerinde bir karakter olarak Haredevil Hare'de (1948) zeki bir Marslı olan Marvin'in komik bir figürü ortaya çıktı ve günümüze kadar popüler kültürün bir parçası olarak devam etti. Mariner ve Viking uzay araçlarının Mars'ın gerçekte olduğu gibi, cansız ve kanalsız bir dünya olduğunu gösteren fotoğraflar göndermesinin ardından, Mars hakkındaki bu fikirler terk edildi; birçok bilim-kurgu yazarı için yeni keşifler başlangıçta bir kısıtlama gibi göründü, ancak sonunda Viking sonrası Mars bilgisi Kim Stanley Robinson'un Mars üçlemesi gibi eserler için bir ilham kaynağı oldu.

Bilimkurguda Mars kızıl renkte temsil edilmiş ve ilk zamanlardaki bilimsel spekülasyonlar doğrultusunda zeki canlılarca meskun olarak canlandırılmıştı. Marslılar’a ilişkin ilk bilimkurgu senaryoları içinde en tanınmışı H.G. Wells’in 1898’de yayımlanan, ölmekte olan gezegenlerinden kaçan Marslılar’ın Dünya’yı istila etmesini konu alan Dünyalar Savaşı'dır. Kitap, 1938’de radyoya, daha sonra sinemaya uyarlandı.

Mars ya da Marslılar’a ilişkin diğer bilimkurgu eserlerinin arasında şunlar sayılabilir:

  • The Martian Chronicles (hikâye), Ray Bradbury.
  • Barsoom (hikâyeler serisi), Edgar Rice Burroughs.
  • Marvin the Martian (çizgi film), Warner Brothers.
  • Gulliver'in Gezileri, Jonathan Swift.
  • Mars Trilogy (hikâyeler serisi), Kim Stanley Robinson.
  • We Can Remember It for You Wholesale (hikâye), Philip K. Dick. (Bu hikâyeden uyarlanan Total Recall isimli film de bulunmaktadır.)
  • Babylon 5 (televizyon dizisi).
  • Gerçeğe Çağrı (sinema filmi).
  • Marslı (bilimkurgu romanı), Andy Weir.

Etimoloji ve adlandırma

Mars adı, Roma mitolojisinde yer alan savaş tanrısı Mars kökenlidir ve Mart ayı ile eş kökenli olmaktadır. Bu isim gezegenin kırmızı renginin kan ile bağdaşlaştırılması dolayısıyla verilmiştir.

Dünyadaki pek çok dilde gezegeni tanımlamak için bu köke dayanan isimler kullanılmakla birlikte, bazı dillerde farklı isimlendirmeler mevcut olmaktadır. Yunanca'da yer alan Ἄρης (Arēs) kelimesi bu dilde gezegeni tanımlamak için kullanılmaktadır ve Mars'ın coğrafyası ile ilgili araştırmalar yürüten bir bilim dalı olan areoloji bu kökten türetilmiştir.

Gezegenin kırmızı rengine atfen Arapça'da Mars için ateş ile ilişkili مريخ (merrîh) kelimesi kullanılmaktadır. Bu kullanım Farsça, Urdu, Malayca ve Svahili dillerinde de kullanılmakta olup, Türkçede de eskimiş olan "Merih" şekliyle bulunmaktadır. Kâşgarlı Mahmud'un Türkçe-Arapça sözlüğü Dîvânu Lugâti't-Türk eserinde Mars için Bakır Sokım kelimesi kullanılmıştır. Arapça "düşen, düşük" anlamına gelen ساقط (sāḳiṭ) sözcüğünden alıntı olan Sakıt, eskimiş bir kelime olup Mars anlamına gelmektedir. Çincede yer alan ve ateş yıldızı anlamına gelen 火星 (Pinyin: Huǒxīng) sözcüğü ise kendine Korece, Japonca ve Vietnamcada kullanım edinmiştir.

Evrimi

Mars’ın Eylül 2001'deki toz fırtınasından önceki (solda) ve toz fırtınası sırasındaki (sağda) görünümlerinin karşılaştırılması

Mars’la ilgili son keşifler gezegenin tarihi boyunca çeşitli belirleyici anlar yaşamış olduğunu ortaya koymuştur. Örneğin sıvı su izleri gezegenin atmosferinin vaktiyle bugünkünden daha kalın olduğunu, Kuzey Havzası izleri de çok büyük kütleli bir cisimle büyük bir çarpışma geçirmiş olduğunu ortaya koymaktadır. Gezegenin evrimiyle ilgili muhtemel açıklamalar şunlardır:

  • Geçmişte büyük bir uydu iç kısmın üzerindeki gelgit etkisiyle kalıcı bir manyetik alanın oluşmasını sağlamış olabilir. Bu alan Mars atmosferini güneş rüzgârlarından korumuş ve yüzeyde sıvı su hareketlerinin meydana gelmesine olanak sağlamış olmalıdır.

Bu çarpışma bir yarımküresinin kabuğunun kalkmasına ve atmosfer tabakasının tahrip olmasına yol açmış olmalıdır. Mars’a geçmişte kuzey kutbu bölgesinden çarpan bu büyük cisim muhtemelen yörüngesi gelgit gücünün etkisiye bozulmuş bir uydusu olabilir. Düşen uydunun artık gelgit etkisi olmadığından manyetik alan zayıflamış ve yüzeye çarpan güneş rüzgârları atmosferin yeniden oluşmasını engellemiş olmalıdır.

Gezegende belirli bir kararlılığı sağlayan uydunun yokluğu beş milyon yıllık dengenin yalpalaması ya da bozulması demekti. Dengedeki bu bozulma, kutup bölgelerinin düzenli olarak ısınmasına, buzların bir parça erimesiyle sıvı suların oluşmasına ve dolayısıyla kutup dairesinde çizgilerin meydana gelmesine neden oldu.

Keşif

Mars’a günümüze dek, gezegenin yüzeyini, iklimini ve jeolojisini incelemek üzere, ABD, Avrupa ülkeleri, Japonya ve SSCB tarafından düzinelerce uzay gemisi (İng. spacecraft), uydu/yörünge aracı (İng. orbiter), iniş aracı/uzay gemisi (İng. lander) ve sonda/uzay keşif aracı (İng. rover) gibi çeşitli uzay araçları gönderilmiştir. Fakat bu uzay gemisi gönderme denemelerinin yaklaşık üçte ikisi araçlar ya görevlerini tamamlayamadan ya da görevlerine daha başlayamadan bilinen veya bilinmeyen nedenlerle başarısızlıkla sonuçlanmıştır.

Kültürde

Mars’ın çeşitli adları

Bu gezegene Batı kültüründe Mars adının verilmesi, eski Yunan mitolojisinde savaş ilahı olan Ares’e Roma mitolojisinde tekabül eden ilahın adının Mars olmasından ileri gelir. Mars’a çeşitli dillerde verilmiş adlardan bazıları şunlardır:

  • Babil mitolojisinde Mars, gezegenin kızılımsı görünüşünden olsa gerek, ateş ve yıkım ilahı Nergal’in adıyla ifade edilirdi.
  • Eski Yunanlar Nergal’i Ares’e denk tuttukları zaman bu gezegene Areos aster (Ἄρεως ἀστἡρ), yani “Ares’in yıldızı” adını verdiler. Daha sonra Ares ile Mars ilahlarının özdeş kılınmasıyla gezegen Romalılar’da stella Martis, yani “Mars’ın yıldızı” ya da kısaca Mars adını aldı. Eski Yunanlarda Mars’ın bir başka adı “ateşli, ateşten ” anlamına gelen Pyroeis (Πυρόεις) idi.
  • Mars’a Hindu mitolojisinde Mangala (मंगल), Sanskrit dilinde ise, Koç Burcu ve Akrep Burcu işaretlerine sahip olan ve okült bilimleri öğreten savaş ilahından dolayı Angaraka denir.
  • Mars eski Mısırlılar’da “kızıl Horus” anlamında "Ḥr Dšr";;;; adını almıştır.
  • İbranicede Mars’a “kızaran” anlamında Ma'adim (מאדים) denir ki, Mars’taki en büyük kanyona da bu ad (Ma'adim Vallis) verilmiştir.
  • Gezegenin Arapça’daki adı El-Mirrih’tir, oradan da Türkçeye Merih olarak geçmiştir. Eski Türkler’de Mars’a Sakit adı verilirdi.
  • Urdu ve Acem dillerinde de Merih (مریخ) olarak telaffuz edilir. Merih teriminin etimolojik kökeni bilinmemektedir. Eski İranlılar’da ise gezegene "iman ilahı"yla ilgili olarak Bahram (بهرام.) adı verilirdi.
  • Çin, Japon, Kore ve Vietnam kültürlerinde Mars eski Çin mitolosindeki beş unsurdan ateşle ilişkilendirilerek “ateş yıldızı” (火星) adıyla geçer.
♂

Mars’ın sembolü astrolojik sembolünden yararlanılarak hazırlanmış bir sembol olup, bir daire ve küçük bir oktan oluşur. Bu, aslında, savaş ilahı Mars’ın kalkan ve mızrağının stilize bir temsilidir. Biyolojide de eril cinsiyeti göstermede kullanılan bu sembol, simyada karakteristik rengi kırmızı olan Mars’ın hükmettiği demir elementini simgeler; Mars da kırmızımsı rengini demiroksite borçludur.

Harita bağlantıları