Hoe lang heeft Mars nodig voor een rondje om de Zon?

Mars - Poolkap
Eén van de poolkappen van Mars die aangroeit in de winter en verdwijnt in de zomer (credit: Hubble Space Telescope)

Gezien de overeenkomsten tussen Mars en de Aarde wordt Mars wel eens de tweeling van de Aarde genoemd. Mars is een Aardse planeet, opgebouwd uit silicaathoudend gesteente en mineralen die zijn gedifferentieerd in een kern, mantel en een korst. Mars bevindt zich binnen de Goldilocks Zone van de Zon. Dit is de bewoonbare zone. Mars heeft poolkappen en had ooit vloeibaar water aan het oppervlak. Maar er zijn ook grote verschillen tussen de Aarde en Mars.

Er zijn grote contrasten in temperatuur, oppervlakte condities en de blootstelling aan schadelijke straling. Mars heeft ook aanzienlijk meer tijd nodig voor een rondje om de Zon. Een jaar op Mars duurt bijna twee keer zo lang als een jaar op Aarde; ongeveer 686,971 dagen en dat komt over een met 1,88 Aardse dagen. Die baan zorg voor interessante veranderingen op de planeet.

Wat er gedurende een jaar op Mars gebeurt vertoont grote overeenkomsten met wat er op Aarde gebeurt. Afhankelijk van de afstand tot de Zon en het halfrond dat naar de Zon toe is gericht veranderen temperaturen en het weer op de halfronden. Mars vertoont dus ook seizoenen, net zoals de Aarde, en dat heeft de planeet te danken aan de helling van de rotatieas en de excentriciteit van de baan.

De excentriciteit van de baan

De banen van Mars en de Aarde
De banen van Mars en de Aarde om de Zon (credit: NASA)

De gemiddelde afstand van Mars tot de Zon bedraagt 227.939.200 kilometer. Dat is ongeveer 1,5 maal de afstand Aarde – Zon (1,523679 AE). Echter, gedurende het verloop van het 686,971 dagen durende jaar verandert de afstand tot de Zon echter aanzienlijk. Gedurende een Marsjaar varieert de afstand tot de Zon van 206.700.000 kilometer (1,3814 AE) in het perihelium tot 249.000.000 (1,666 AE) in het aphelium.

Dit leidt tot een aan excentriciteit van 0,09 en dat is meer ( op Mercurius na die een excentriciteit van 0,20563) dan de andere planeten in het zonnestelsel. Dit is vermoedelijk niet altijd het geval geweest. Ongeveer 1,35 miljoen jaar geleden beschreef Mars een nagenoeg cirkelvormige baan met een excentriciteit van 0,002.

Als gevolg van de aantrekkingskracht van andere planeten is de excentriciteit van de baan van Mars de afgelopen 35.000 jaar alleen maar toegenomen. De minimum excentriciteit bedroeg 19.000 jaar geleden 0,079 en zal over ongeveer 24.000 jaar een maximum bereiken van 0,105. Over één miljoen jaar zal de excentriciteit weer zijn afgenomen naar de huidige waarde.

Iedere 790 dagen (om precies te zijn 779,94 dagen) is de afstand tussen Mars en de Aarde het kleinste. Dit vindt ongeveer 8,5 dag na de oppositie van Mars plaats. Er is dan een verschil van 180° tussen de geocentrische breedtegraden van Mars en de Zon waarbij de Aarde binnen langs passeert. De kortste afstand tussen Mars en de Aarde bedraagt dan 56 miljoen kilometer en dat is een ideale afstand om er verkenningsmissies naar toe te sturen. Die zijn dan ongeveer 8 maanden onderweg in plaats van verschillende jaren.

Een siderische dag op Mars, de tijd dat de planeet een enkele omwenteling om zijn as maakt, bedraagt 24 uur, 37 minuten en 22 seconden. Een zonnedag (Sol) op Mars, de tijd dat de Zon nodig heeft om weer op dezelfde plaats aan de hemel te staan, duurt 24 uur, 39 minuten en 35,244 seconden. Dat betekent dat een Marsjaar overeenkomt met 668,5991 Sols.

De rotatieas van Mars maakt een hoek van 25,19° ten opzichte van het baanvlak en dat komt overeen met de helling die de Aarde maakt t.o.v. het baanvlak (23,44°). Net als de Aarde kent Mars dus ook seizoenen. Omdat een Marsjaar veel langer duurt zijn de seizoenen op Mars ook veel langer. Op het noordelijk halfrond is de lente het langste seizoen. De lente duurt op Mars ongeveer 7 maanden. De zomer duurt er 6 maanden en de herfst moet het doen met 5,3 maanden. De winter duurt iets langer dan 4 maanden. Op het zuidelijk halfrond duren de seizoenen ongeveer even lang.

De seizoenen op Mars worden grotendeels bepaald door de excentriciteit van de baan. Als de planeet in zijn perihelium is, is het zomer op het zuidelijk halfrond en winter op het noordelijke halfrond. Is de planeet in het aphelium dan is het winter op het zuidelijk halfrond en zomer op het noordelijk halfrond. Dit zorgt er voor dat de seizoenen aan het zuidelijk halfrond extremer zijn en de seizoenen op het noordelijk halfrond milder. De temperatuur in de zomer op het zuidelijk halfrond kan tot 30 °C hoger worden dan de in een zomer op het noordelijk halfrond.

Mars kent de grootste zandstormen in het zonnestelsel. Ze kunnen uitgroeien tot stormen die de hele planeet bedekken. Dergelijke grote zandstormen lijken meer voor te komen als Mars dicht bij de Zon staat.

De gemiddelde temperatuur op de planeet bedraagt -46 °C met een minimum van -143 °C aan de polen gedurende de winter en een maximum van 35 °C ‘s middags in de zomer aan de evenaar. De gemiddelde variatie in de oppervlaktetemperatuur komt daarmee redelijk over een met die van de Aarde: 178 °C versus 145,9 °C.

Zoals al gesteld heeft Mars veel gemeen met de Aarde maar er zijn ook grote essentiële verschillen. Als we bemande missies naar de planeet willen sturen of er zelfs ook een permanente basis willen bouwen is het goed deze verschillen te kennen en te weten hoe er mee om te gaan.

 

Laatste wijziging: 2 oktober 2017
Eerste publicatie: 22 mei 2016
Bron: UniverseToday

Meer artikelen over Mars