Mars

Mars (planeta)

Mars je čtvrtá planeta sluneční soustavy, druhá nejmenší planeta soustavy po Merkuru. Byla pojmenována po římském bohu války Martovi. Jedná se o planetu terestrického typu, tj. s pevným horninovým povrchem pokrytým impaktními krátery, vysokými sopkami, hlubokými kaňony a dalšími útvary. Má dva měsíce nepravidelného tvaru nazvané Phobos a Deimos.

V období, kdy je Mars v opozici ke Slunci a Země se tak nachází mezi těmito dvěma tělesy, lze Mars vidět na obloze celou noc. Spolehlivé informace o prvních pozorováních Marsu jako planety neexistují, ale pravděpodobně k nim došlo mezi lety 3000 až 4000 př. n. l. Všechny starověké civilizace, Egypťané, Babylóňané i Řekové, tuto "putující hvězdu" znaly a měly pro ni své pojmenování. Kvůli načervenalému nádechu způsobenému červenou barvou zoxidované půdy na jejím povrchu považovaly staré národy Mars většinou za symbol ohně, krve a zániku.

Detailní zkoumání planety umožnilo od 60. let 20. století již takřka 20 úspěšných automatických sond. V současné době je na oběžné dráze kolem Marsu šest funkčních sond (Mars Odyssey, Mars Express, Mars Reconnaissance Orbiter, Mars Orbiter Mission, MAVEN a ExoMars TGO) a na povrchu planety jedno funkční vozítko Curiosity mise Mars Science Laboratory a jedna nepohyblivá funkční sonda InSight. Díky sondám se povedlo zmapovat větší část povrchu, definovat základní historická období a v principu porozumět jevům, k nimž na planetě dochází.

Vznik

Mars vznikl podobně jako ostatní planety našeho systému přibližně před 4,5 miliardami let akrecí z pracho-plynného disku, jenž obíhal kolem rodící se centrální hvězdy. Srážkami prachových částic se začala formovat malá tělesa, která gravitací přitahovala další částice a okolní plyn. Vznikly tak první planetesimály, srážely se navzájem a formovaly ve větší tělesa. Na konci tohoto procesu v soustavě vznikly čtyři terestrické protoplanety. V porovnání s ostatními má Mars - nejvzdálenější z terestrických planet - nejvyšší zastoupení lehkých prvků jako křemík, hliník či síra.

Po zformování protoplanety docházelo k masivnímu bombardování povrchu materiálem, který ze vzniku soustavy zbyl, což mělo za následek jeho neustálé přetváření a přetavování. Celý povrch se možná dokonce roztavil do podoby tzv. magmatického oceánu, jehož tepelná energie společně s teplem uvolněným diferenciací pláště a jádra je dodnes kumulována v nitru planety a umožňuje existenci vulkanismu a tektonických procesů.

Fyzikální charakteristiky

Porovnání Marsu se Zemí"> hlavními rysy Marsu."> ukazuje gravitační pole Marsu.

Mars má oproti Zemi zhruba čtvrtinovou plochu povrchu a přibližně desetinovou hmotnost (1,448×108 km2 a 6,4185×1023 kg). Střední hustota planety je 3933 kg.m−3. Velikost Marsu, který zůstal znatelně menší než Země, přestože se vyvíjel v oblasti, kde bylo více místa, a mohl proto nasbírat více materiálu, se řadí k hlavním - a dosud neuspokojivě vysvětleným - paradoxům ve vývoji sluneční soustavy. Podle jedné z teorií to možná souvisí s dávnou migrací Jupiteru sluneční soustavou, při níž tato obří planeta mohla zónu terestrických planet nakrátko navštívit a část materiálu odsud vymést.

Sluneční den je na Marsu podobně dlouhý jako na Zemi (24 hodin, 39 minut a 35,244 sekund) a nazývá se Sol.

Geologické složení

Podrobnější informace naleznete v článku Geologie Marsu. Geologická stavba Marsu se podobá té zemské. Na povrchu kůra, pod ní plášť a zcela uprostřed jádro
(umělecká představa)

Přesné geologické složení planety neznáme, ale na základě astronomických pozorování a průzkumu několika desítek meteoritů z Marsu nalezených na Zemi se soudí, že jeho povrch tvoří převážně horniny ze skupiny čedičů. Oproti pozemským čedičům jsou některé oblasti obohaceny o křemičitanovou složku podobnou až pozemským andezitům (na druhou stranu je možné, že jsou tvořeny i sopečným sklem). Při pozorování je planeta načervenalá, protože celý povrch planety pokrývá oxid železitý. V okolí Marsu se v současnosti nevyskytuje globální magnetické pole, avšak některé oblasti planety vykazují trvalou magnetizaci, což svědčí pro hypotézu, že historické magnetické pole bylo globálního charakteru. Na povrchu se nevyskytuje voda v tekutém stavu, což může být jeden z důvodů, proč na Marsu není pozorována desková tektonika. V minulosti (zejména na počátku vývoje planety) však mohla být část kůry mobilní, a pozorované paleomagnetické anomálie by mohly proto souviset s tvorbou nové kůry, podobně jako je tomu u zemských středooceánských hřbetů.

Vzhledem k faktu, že na Marsu nebyly prováděny podrobné geologické průzkumy, jsou současné poznatky o planetě a její vnitřní stavbě velmi kusé; vycházejí převážně ze srovnání se Zemí a teoretických modelů založených na nepřímých měřeních pořízených automatickými sondami. Pod kůrou Marsu se zřejmě nachází plášť primárně tvořený olivínem a [spinel]]em.Odhaduje se, že planeta má žhavé, zčásti tekuté jádro o průměru přibližně 1480 km (jiný zdroj uvádí 1300 až 1700 km) složené převážně ze železa s 15 - 17 váhových procent příměsí síry, což je až dvakrát více než síry v jádru Země.Nicméně mezi vědci nepanuje obecná shoda, jestli je jádro částečně tekuté, či pevné, a obě hypotézy jsou stále zvažovány.

Jádro je obklopeno pláštěm, jehož aktivita spojená s tepelným vývojem dala vzniknout většině tektonických a vulkanických útvarů na planetě. V současnosti je tato aktivita minimální, avšak v hlubších částech pláště může plášťová konvekce stále probíhat. Nejsvrchnější část pláště tvoří kůra, jejíž průměrná mocnost dosahuje 38 km až 62 km.

Povrch

Podrobnější informace naleznete v článcích Povrch Marsu a Vulkanismus na Marsu. Největší hora sluneční soustavy Olympus Mons. Velikost základny je přibližně 600 km, přičemž hora ční asi 24 km nad okolní planinou[
(Viking 1)

Do 60. let 20. století se všeobecně věřilo, že polární čepičky Marsu jsou složené ze zmrzlé vody. Během průzkumu kosmickými sondami se ale ukázalo, že Mars má slabou atmosféru složenou především z oxidu uhličitého s pouze malou příměsí vody, která se předpokládala v polárních oblastech. Atmosférický tlak v průměru dosahuje 700 Pa. Na základě tohoto zjištění byl následně vytvořen model atmosféry Marsu, z něhož vyplynulo, že dostatečně nízké teploty způsobily zkondenzování a zmrznutí samotného CO2 na pólech. Kvůli tomuto periodickému ději (na Marsu se střídají roční období podobně jako na Zemi) dochází také k významné změně tlaku během roku až o 20 procent. Další podrobné zkoumání nicméně ukázalo, že se póly skládají z vodního i suchého ledu (H2O i CO2).

Pro pozorovatele mimo planetu má Mars oranžovočervenou barvu nebo růžovou se dvěma bělavými oblastmi polárních čepiček. Oblasti s nižším albedem se jeví při pozorování šedě. Na červených oblastech se nacházejí rozličné světlé a tmavé plochy s nazelenalou barvou. Tmavé plochy ovšem nejsou oceány vody, protože ta se na Marsu nemůže vyskytovat v tekutém stavu kvůli nízkému atmosférickému tlaku (~700 Pa).Tyto změny v jasnosti povrchu jsou způsobené rozdílným druhem povrchového materiálu: světlejší naoranžovělé oblasti obsahují prach a písek bohatý na oxid železitý; tmavší plochy jsou zpravidla kamenitější a skalnatější. Tvary a rozměry těchto oblastí se mění vlivem občasných silných větrů, které prach přemísťují.

Povrch Marsu je velmi různorodý. Jižní polokoule s víceméně hornatou krajinou pokrývají krátery, zatímco na severní polokouli jsou rozsáhlé rovné pláně zalité lávou. Obecně se na povrchu Marsu nacházejí skalnaté nebo kamenité útvary, místy překryté prachem a písečnými dunami. Mars má značné množství kráterů, koryt, kaňonů a sopek. Je zde v současnosti nejvyšší známá hora sluneční soustavy - štítová sopka Olympus Mons, která dosahuje výšky přes 21 km. V rovníkové oblasti Marsu se táhne obrovský kaňon Valles Marineris dlouhý 4 500 km a hluboký 7 km. Objevila ho sonda Mariner 9 mapující Mars v letech 1971-1972, podle níž byl kaňon pojmenován. Průzkum sondami Viking přinesl také snímky oblasti Cydonia Mensae se zvláštním útvarem připomínajícím lidskou tvář obrácenou k nebi.Tento skalní útvar se později začal označovat jako tzv. "tvář z Marsu" a&nbap;byl pokládán za umělé dílo mimozemské civilizace. Pozdější kvalitnější snímky ale ukázaly, že se jednalo pouze o hru světla a stínu na obyčejném erodovaném skalním masívu.

Atlas

Pojmenování povrchových útvarů Marsu je složitější než v případě Merkuru a Venuše, jelikož názvosloví vznikalo více než sto let, již od prvních pozorování prováděných italským astronomem Giovannim Schiaparellim roku 1877. Ten během pozorování začal pro útvary používat jména známá z Evropy, Asie a Afriky, která spojoval s mytologickými názvy. V práci, kterou Schiaparelli započal, pokračoval Eugene Antoniadi; oba pojmenovávání výrazné albedové útvary, které však ne nutně odpovídaly objektům na povrchu. Po roce 1973 došlo k podrobnému zmapování povrchu Marsu pomocí sondy Mariner 9, což přineslo velkou revizi názvů a jejich úpravu, na níž stojí současné názvosloví.

Poznámky

Nulová výška: Protože Mars nemá vodní plochy, neexistuje tam žádná přirozená nulová výška (jakou je u Země hladina světového oceánu), od které by se mohly měřit výšky topografické. Byla tedy zavedena umělá nulová výška povrchu; do 90. let 20. století daná atmosferickým tlakem 6,1 mbar a později středním gravitačním potenciálem v oblasti rovníku planety.

Nultý poledník: Rovník Marsu je odvozen z jeho rotace, ale nultý poledník byl - podobně jako na Zemi - stanoven dohodou, že prochází určitým konkrétním bodem. V 19. století si za tento bod astronomové (s poměrně velkou nepřesností) zvolili kruhový útvar na povrchu nazvaný Sinus Meridiani. Teprve poté, co roku 1972 sonda Mariner 9 získala první podrobnější snímky, bylo rozhodnuto, že nultý poledník prochází malým kráterem Airy-0 v oblasti Sinus Meridiani.

Stratigrafie Marsu je vědní disciplína v planetologii, která se snaží vymezit základní stratigrafické jednotky na Marsu. Původně byly na základě fotografií sondy Viking ze 70. let vyčleněny čtyři, ale ty nyní vzhledem k novým údajům ze sond, které v posledním desetiletí kolem Marsu obíhají či po něm jezdí, procházejí podstatnou revizí. Protože zatím není možné získat geologické vzorky přímo z hornin na povrchu, je stratigrafie založena na pozorování svrchní vrstvy kůry, respektive na projevech impaktů cizích těles na povrch.Podrobnější informace naleznete v článku Stratigrafie Marsu.

Pozorováním kráterů byla v geologické historii planety vyčleněna čtyři základní historická období: pre-noachian, noachian, hesperian a amazonian. Pro jednotku noachian, pojmenovanou podle oblasti Noachis Terra, je charakteristický vysoký výskyt impaktních kráterů různé velikosti, takže se podobá měsíční krajině. S obdobím je tedy spojeno silné bombardování povrchu tělesy z vesmíru a množství kapalné vody na povrchu. Jednotka hesperian, nazvaná podle oblasti Hesperia Planum, je impaktními krátery pokryta průměrně. V tomto období docházelo k významné sopečné činnosti a katastrofickým záplavám způsobených činností outflow channels. Pro nejmladší jednotku, pojmenovanou podle Amazonis Planitia, je typický nízký počet nových impaktních kráterů a pozůstatky po projevech ledovců i výrazné sopečné činnosti například v oblasti Tharsis.

Marsovská historie (V miliónech let)

Atmosféra

Podrobnější informace naleznete v článku Atmosféra Marsu. Nad povrchem je viditelná atmosféra
(Mars Global Surveyor)

Mars má velmi řídkou atmosféru, která nedokáže zachovávat tepelnou výměnu mezi povrchem a okolním prostorem, což vede k velkým teplotním rozdílům ve dne a v noci. Tlak na povrchu se pohybuje mezi 600 až 1000 Pa, což je přibližně 100 až 150krát méně než na povrchu Země či jako přibližně ve 30 km nad jejím povrchem. Podobně jako na Zemi ale dochází ke změnám v atmosféře v závislosti na sezónních výkyvech, jak se planeta ke Slunci přibližuje a zase se od něj vzdaluje. V zimě přibližně 25 % atmosférického oxidu uhličitého zmrzne na pólech, zatímco v létě opět sublimuje a vrací se do atmosféry.

Atmosféra převážně z oxidu uhličitého (95,32 %) dále obsahuje dusík (2,7 %), argon (1,6 %), kyslík (0,13 %), oxid uhelnatý (0,07 %) a vodní páru (0,03 %), která vzniká sublimací z polárních čepiček. Mezi ostatní plyny vyskytující se v atmosféře se pak ještě řadí neon, krypton, xenon, ozón a metan (který je možným indikátorem života na Marsu, jelikož rychle podléhá rozpadu, nicméně studie z roku 2012 naznačuje, že vzniká jako výsledek interakce UV záření se sloučeninami uhlíků obsažených v mikrometeoritech a kosmickém prachu).

Průměrná teplota u povrchu planety je okolo 210 K (-63 °C). Pro Mars jsou charakteristické velké rozdíly mezi dnem a nocí. Na rovníku se teploty běžně pohybují od −90 do −10 °C a nad nulu se dostanou jen výjimečně. Naproti tomu teplota povrchové vrstvy půdy může někdy dosáhnout až +30 °C. I přes tyto občasně příznivé teploty nemůže na většině povrchu existovat kapalná voda; okamžitě by se vlivem nízkého tlaku začala vypařovat. Ve výšce okolo 40 až 50 km nad povrchem se nachází vrstva s konstantní teplotou. Dále ve výšce přibližně 130 km začíná ionosféra a vodíková koróna planety sahá až do výšky 20 000 km.

Podrobné znalosti o složení atmosféry, jejích změnách a o dlouhodobějším klimatu byly získány díky několika sondám, které na povrchu přistály (např. Viking 1 a 2, Spirit, Opportunity atd.) anebo atmosféru zkoumaly z orbity. Měřením se zjistilo, že i na Marsu se projevuje skleníkový efekt, který planetu otepluje přibližně o 5 °C a zadržuje okolo 30 % tepelné energie. Výškově se atmosféra dělí na nižší (do 45 km), střední (do 110 km) a vyšší (nad 110 km).

Oblačnost

Na Marsu byla pozorována i oblačnost nejspíše tvořená krystalky oxidu uhličitého vznikajícími ve výšce zhruba patnáct kilometrů. Vyjma oblačnosti zde probíhají procesy napovídající, že i na Marsu se mění počasí. V atmosféře planety se také často vyskytují prachové bouře občas celoplanetárního charakteru nebo malé vzdušné prachové víry. Během bouří může vítr na povrchu planety dosahovat až rychlosti okolo 200 km/h, takže vynáší do atmosféry značné množství drobných prachových částic (obsahujících magnetit) o velikosti 0,1 mikrometru až 0,01 mm. Protože magnetit pohlcuje modré světlo lépe než červené, atmosféra se při pohledu z planety jeví žlutavá a při východu/západu Slunce červená. Tento proces je složitější než Rayleighův rozptyl, který způsobuje modrou barvu Země. Vítr vane průměrně rychlostí 35 až 50 km/hod., díky řidší atmosféře však nemá takovou sílu jako jeho obdoba na Zemi.

Voda

Podrobnější informace naleznete v článku Voda na Marsu. Ma'adim Vallis - koryto vyhloubené tekoucí vodou v oblasti kráteru Gusev (horní kráter, který dosahuje průměru 170 km)
(Viking)

V současnosti se kvůli nízkému tlaku nemůže na povrchu Marsu voda vyskytovat v tekuté podobě - existuje buď ve formě ledu, nebo jako vodní pára, která vzniká sublimací při zvýšení teploty. Z pozorování se zdá téměř jisté, že po povrchu planety voda kdysi tekla. Je nyní spíše otázkou, kdy a jak dlouho se tam tekoucí voda nacházela a kam se poděla. Předpokládá se, že povrch Marsu byl zaplaven oceánem v období noachianu. Vlivem ochlazování planety v hesperianu povrchová voda zmrzla a zbytek zřejmě unikl do kosmického prostoru. Následné erozivní procesy část zmrzlého ledu potopily pod povrch Marsu. Vedle těchto zatím neprozkoumaných vodních zdrojů se na pólech nacházejí dvě polární čepičky, tvořené jak ledem vodním, tak suchým. Předpokládá se, že se voda vyskytuje i ve formě permafrostu, který by měl zasahovat až do oblastí kolem 60°. V roce 2007 NASA provedla odhad množství vody zachycené v jižní polární čepičce. Podle modelu by po roztátí veškerá voda zaplavila celý Mars do výšky 11 metrů.

Díky novým podrobným snímkům byly na povrchu Marsu rozlišeny geomorfologické pozůstatky vodní činnosti v podobě říčních koryt, sedimentů, pozůstatky zaplavených oblastí či relikty po rychlém úniku vody z kryosféry Marsu vlivem vulkanické aktivity. Předpokládá se, že jeden takový obrovský únik vytvořil i údolí Valles Marineris, které vzniklo v dávné historii Marsu. Dalším příkladem může být Cerberus Fossae, u něhož se předpokládá stáří více než 5 miliónů let. Prolomení vyvrhlo vodu do oblasti Elysium Planitia, kde se rozlila do ledového moře viditelného dodnes.

V září 2015 přišla NASA s důležitým objevem: údajně se na povrchu Marsu za příznivých podmínek občas vyskytuje tekutá velmi slaná voda.

Magnetické pole a radiace

Magnetické pole Marsu je slabé, proto chrání neporovnatelně méně než to zemské. Měření sondy Mars Global Surveyor přinesla důkazy, že krátce po vzniku planety měl Mars dynamičtější povrch, který se více podobal Zemi. Měření magnetometrem ukázalo magnetické pruhy, což svědčí o silnějším magnetickém dynamu, které pracovalo několik miliónů let po vzniku. Neznámá událost (možná dopad asteroidu) však toto pole narušila.

Ze zjištění vědců z amerického Úřadu pro letectví a vesmír (NASA), kteří analyzovali data ze sondy Mars Odyssey, vyplývá, že radiace na oběžné dráze Marsu je 2,5krát větší než na Mezinárodní vesmírné stanici a dosahuje tak limitů pro bezpečný pobyt. NASA považuje tento problém za zvládnutelný pomocí stínítek a systému varování před vyšším zářením od Slunce.

Oběžná dráha

Mars je vzdálen asi 230 000 000 km (143 000 000 mil) od Slunce; jeho oběžná doba je 687 dnů (zemských), znázorněna v červené barvě. Oběžná dráha Země je modře.

Mars obíhá kolem Slunce ve vzdálenosti mezi 206 644 545 km (1,3815 AU) v periheliu a 249 228 730 km (1,666 AU) v afeliu. Jeden oběh kolem centrální hvězdy trvá 686,9601 pozemského dne. Kolem osy se otočí za dobu velmi podobnou délce pozemského dne - za 24 hodin 39 minut a 35,244 sekund(Země 23 hodin, 56 minut a 4,091 sekund). Úhlový sklon planetární osy 25,19° je srovnatelný se sklonem 23,44°, který má Země. Díky němu jsou zde roční období podobná těm na Zemi, jen téměř dvakrát tak dlouhá, neboť "marsovský rok" činí 1,88 roku pozemského.

Vzdálenost od Země se v průběhu oběžné doby mění v rozmezí mezi 56 milióny až 400 milióny kilometrů v pravidelném cyklu 17 let, kdy nastává nejpříznivější opozice planety pro pozorování a pro vysílání kosmických sond. Jelikož se Mars k Zemi někdy přibližuje a jindy se od ní vzdaluje, dochází ke změnám jeho hvězdné velikosti - pohyb mezi 1,6m až -2,8m, zdánlivý průměr 4" do 25". Proto je Mars v některých obdobích Mars čtvrtým nejjasnějším tělesem na obloze po Slunci, Měsíci a Venuši - a jindy září méně než Jupiter.

V roce 2003 se Mars při velké opozici dostal k Zemi nejblíž, na 55,757 milionu kilometrů. Další opozice Země a Marsu nastala 7. listopadu 2005, kdy byl Mars při pozorování ze Země až 55° nad obzorem, další byla 29. ledna 2010, kdy měl Mars magnitudu -1,2. Další opozice byla 3. března 2012,kdy měl Mars magnitudu -1,1.

Měsíce

Podrobnější informace naleznete v článcích Měsíce Marsu, Phobos (měsíc) a Deimos (měsíc).Uměle dobarvené fotografie Phobosu (vlevo) a Deimosu (vpravo), pořízené kamerou HiRISE. Fotografie nejsou ve stejném měřítku.

Okolo planety obíhají dvě přirozené družice - Phobos ("strach") a Deimos ("hrůza"). Podle řecké mytologie byli Fobos a Deimos synové boha války Area, kteří ho jako vozatajové doprovázeli do válek. Protějškem řeckého Area byl římský Mars (mytologie).

Oba měsíce objevil v roce 1877 Asaph Hall a pojmenoval je podle synů boha Marta. Je zajímavé, že existence měsíců byla v literatuře předpovězena dlouho před jejich objevením. Johannes Kepler usoudil, že pokud má Země jeden měsíc a Jupiter čtyři (v jeho době byly známy pouze Galileovy měsíce Jupitera), musí mít Mars kvůli harmonii kosmu měsíce dva. O dvou marsovských měsících psal i Jonathan Swift v knize Gulliverovy cesty (1726) či Voltaire v díle Micromégas (1752).

Obě tělesa mají vázanou rotaci, neboli Marsu ukazují stále stejnou stranu. Chemickým složením a tvarem se velmi nápadně podobají tělesům tvořícím pás planetek mezi Marsem a Jupiterem, což vedlo k teorii, že se jedná o asteroidy, které Mars gravitací zachytil. Další teorie je impaktní (podobně jako dnes převládající teorie původu Měsíce). Předpokládá srážku velkého tělesa s Marsem, která horniny z povrchu obou těles vyvrhla na oběžnou dráhu Marsu, a tento materiál se postupně zformoval do měsíce Phobos. Pro definitivní zodpovězení této otázky bude nutné odebrat vzorky z povrchu těchto měsíců.

Phobos obíhá planetu rychleji, než se ona sama otáčí, což jeho oběh zpomaluje a vzdálenost od Marsu snižuje. Odhaduje se, že za 50 000 000 let Phobos do planety narazí.Při pohledu z povrchu Marsu by Phobos měl úhlový průměr 12', zatímco Deimos asi 2'.

Přirozené satelity Marsu

jméno průměr (km) hmotnost (kg) objem (km3) poloměr
oběžné dráhy (km) oběžná doba
Phobos 22,2 (27 × 21,6 × 18,8) 1,0659×1016 5,729 9 376 7,65 hodin
Deimos 12,6 (10 × 12 × 16) 1,4762×1015 998 23 458 30,30 hodin

Pozorování

Mapa neexistujících kanálů, jak je zachytil Giovanni SchiaparelliMapa Marsu z Hubbleova dalekohledu okolo roku 1999 (sever nahoře)

Nejstarší pozorování planety jsou známá již z období starověkých civilizací (Egypťané, Babylóňané a Řekové), kdy Mars sledovali pouhým okem. V první polovině 17. století využili astronomové první konstruované dalekohledy, díky nimž na povrchu planety rozeznali tmavé a světlé plochy, a proto usoudili, že Mars má polární čepičky.

V roce 1877 se v mapách povrchu Marsu poprvé objevily nové útvary, tzv. kanály, u nichž si jejich objevitel Giovanni Schiaparelli nebyl jist, oč vlastně jde. Později se ukázalo, že jsou důsledkem optického klamu způsobeného špatnými rozlišovacími schopnostmi dalekohledu a pohybem prachu po povrchu planety.Částečně vlivem špatného překladu italského slova "canale", které kromě uměle vybudovaného kanálu označuje i přírodní "koryto", vznikl mylný závěr, že dílo je umělého charakteru.Zpráva o tzv. kanálech se rychle roznesla, objev začala potvrzovat další pozorovací místa a vytvářet nepřeberné množství podrobných map neexistujících kanálů (spolu s nimi se rozšířila teorie o jejich umělém vzniku a civilizaci, která na vysychající planetě zaniká). Ve skutečnosti jsou kanály jen optický klam vzniklý na základě řetězce tmavých skvrn. Ač byla jejich existence po 50 letech pozorováním vyvrácena, část veřejnosti je stále měla za existující dílo. Až fotografie z kosmických sond toto přesvědčení vyvrátily jednou provždy.

Při pozorování dalekohledem ze Země nelze na Marsu vidět žádné významné detaily povrchu vyjma polárních čepiček, a tak podrobné prozkoumání planety mohlo proběhnout až po návštěvě sond.

Výzkum

Podrobnější informace naleznete v článku Výzkum Marsu. První fotografie povrchu Marsu, pořízená lodí Viking 1

Mars se stal jednou z prvních planet zkoumaných hned od počátku vesmírného průzkumu. Americké, ruské, evropské a japonské sondy kolem této planety již obíhaly, dopadaly na její povrch, přistávaly tam a jezdily po ní, aby získaly data o jejím geologickém složení a vlastnostech povrchu, hledaly vodu či zkoumaly klima.

Minulost

Přistávací modul Vikingu 2, fotografie zachycuje nejbližší okolí sondy

První úspěšná mise byla americká - v roce 1964 Mariner 4. Následoval symbolický úspěch dvou sovětských sond Mars 2 a Mars 3 vypuštěných v roce 1971, které přistály na jeho povrchu, ale kontakt s nimi byl ztracen několik sekund po dosednutí. Důležitou událostí začátku 70. let 20. století se stalo navedení americké sondy Mariner 9 na oběžnou dráhu, odkud pořídila první kvalitní fotografie povrchu planety, jež umožnily rozpoznat základní morfologické jednotky. Následoval americký program Viking, který se skládal ze dvou orbitálních sond, přičemž každá obsahovala i povrchový modul. Oba povrchové moduly úspěšně přistály na povrchu v roce 1976 a po dobu 6 (Viking 1) respektive 3 (Viking 2) let prováděly pozorování. Přistávací moduly odvysílaly na Zemi také první barevnou fotografii povrchu Marsu a orbitální sekce pořídily detailní fotografie povrchu v takovém rozlišení, že jsou některé části používány dodnes. V roce 1988 byly vyslány dvě sovětské sondy Fobos 1 a 2, které měly studovat Mars a jeho dva měsíce. Bohužel se ale Fobos 1 odmlčel již na cestě k Marsu, zatímco Fobos 2 pořídil úspěšně fotografie Marsu i Phobosu, ale před vysláním dvou přistávacích modulů na povrch měsíce se porouchal.

Po selhání sondy Mars Observer v roce 1992 se roku 1996 k Marsu dostala sonda Mars Global Surveyor, která úspěšně mapovala povrch planety až do roku 2006, kdy bylo po třetím prodloužení mise se sondou ztraceno spojení. Měsíc po vyslání sondy Surveyor k Marsu odletěla sonda Mars Pathfinder s úkolem vysadit na povrchu malé pojízdné vozítko, které by zkoumalo okolí přistávacího modulu v oblasti Ares Vallis. Tato mise byla pro NASA obrovským úspěchem, jelikož přinesla velkou řadu snímků z povrchu, jimž se dostalo obrovské publicity.

Současnos

Skutečný povrch planety s uměle vygenerovaným vozítkem Opportunity
(umělecká představa) Na výzkumu Marsu se jednou mohou podílet i automatické létající sondy
(umělecká představa)

V roce 2001 NASA vyslala úspěšně sondu Mars Odyssey, která je stále na orbitě planety. Pomocí gama spektrometru objevila známky vodíku ve svrchních metrech marsovského regolitu. Předpokládá se, že tento vodík je vázán ve vodním ledu, který se pod povrchem nachází.

O dva roky později se v roce 2003 k planetě vydala evropská sonda Mars Express, která se skládala ze dvou částí, orbitálního modulu Mars Express a přistávacího s označením Beagle 2. Tato mise byla úspěšná jen částečně, jelikož přistávací modul z nezjištěných příčin selhal během přistávacího manévru a následně v únoru 2004 byl prohlášen za ztracený.Na začátku roku 2004 byl pomocí planetárního fourierovského spektrometru pracujícího s infračerveným světlem ohlášen nález metanu v atmosféře Marsu. V červnu 2006 Evropská vesmírná agentura vydala zprávu, že objevila polární záři.

V roce 2003 se k Marsu vydala i dvě stejná vozítka NASA v rámci projektu Mars Exploration Rover - Spirit (MER-A) a Opportunity (MER-B). Obě úspěšně přistála na povrchu v lednu 2004 a začala zkoumat místa dopadu, pomocí mechanického ramena čistit vzorky a analyzovat je. Mezi největší objevy patří důkaz, že na Marsu kdysi skutečně byla tekutá voda v obou oblastech, kde sondy přistály. Vozítka měla hlavní misi naplánovanou na 90 dní, ale díky silnému větru a prachovým vírům, které solární panely vozítek čistí, pracovala mnohonásobně déle.Vozítko Spirit přestalo fungovat 22. března 2010 po ujetí 7,73 km namísto plánovaných 600 metrů. Jeho dvojče Opportunity je stále pojízdné a přináší vědecká data (informace k březnu 2015). Za tu dobu ujelo již přes 42 km.

Dne 12. srpna 2005 byla k Marsu vyslána další americká sonda - Mars Reconnaissance Orbiter, která se na oběžnou dráhu planety dostala 10. března 2006. Hlavním úkolem plánované dvouleté vědecké mise je zmapovat povrch Marsu a studovat počasí, aby se mohlo vybrat vhodné místo pro další sondy, které by měly na povrchu přistát. Sonda obsahuje telekomunikační zařízení s vyšší přenosovou rychlostí než všechny předchozí sondy dohromady.

Dne 25. května 2008 na Mars úspěšně dorazila nepohyblivá americká sonda Phoenix, která byla na cestu vyslána 4. srpna 2007. Dosedla na povrch poblíž severní polární čepičky. Přistávací modul byl vybaven robotickou rukou schopnou odebírat vzorky až do vzdálenosti 2,5 metru a dostat se až metr pod marsovský povrch. Během svého života sonda objevila v místě přistání vodní led nehluboko pod povrchem.

Roku 2011 se měla uskutečnit ruská mise Fobos-Grunt s cílem dopravit zpět na Zem vzorky z měsíce Phobos. Nosná raketa odstartovala 8. listopadu 2011. Po oddělení druhého stupně však nedošlo ke spuštění motoru, který měl sondu navést na dráhu k Marsu, sonda zůstala na oběžné dráze Země a nakonec zanikla v zemské atmosféře.

Dne 26. listopadu 2011 proběhl start nosné rakety Atlas V541 se sondou Mars Science Laboratory.Jde o sofistikovanou pojízdnou laboratoř, která by měla na Marsu mimo jiné hledat organické sloučeniny či stopy života. Sonda úspěšně přistála dne 6. srpna 2012.

Budoucnost

Na rok 2018 plánuje Evropská vesmírná agentura svoje první vozítko pod názvem ExoMars; mělo by se dokázat prokopat až dva metry pod povrch, kde by hledalo organické molekuly.

V roce 2004 vyhlásil americký prezident George W. Bush dlouhodobý plán Vision for Space Exploration, dle kterého se USA připravují vyslat na povrch Marsu pilotovanou loď a na jeho povrch vysadit člověka. Podobné plány má i Evropská vesmírná agentura sdružující evropské země, která by chtěla dostat člověka na Mars mezi lety 2025 až 2030. O obdobných ambicích mluví také Rusko.

Život na Marsu

Podrobnější informace naleznete v článku Život na Marsu. Detail výbrusu meteoritu AHL84001, kde se podle některých výzkumů nachází pozůstatky po "jednoduchém životě". Průměr protáhlého útvaru je 100 nm

Současné poznání historie Marsu nasvědčuje, že po jeho vzniku se na povrchu nacházela hustá atmosféra a kapalná voda, která možná jako celoplanetární oceán pokrývala převážnou část severní polokoule.Dle současné teorie o vzniku života tím byla splněna základní podmínka, která mohla na povrchu vytvořit obyvatelnou zónu a umožnit tak vznik primitivního života. Na druhou stranu proti vzniku života hovoří fakt, že tyto příznivé podmínky trvaly pouze dočasně, v současnosti je téměř všechna voda na Marsu zmrzlá, a planeta se tak nachází mimo obyvatelnou zónu Slunce. Předpokládá se, že by pro případný vznik života musely být k dispozici jiné energetické zdroje než energie Slunce (např. vulkanismus).

Slabá magnetosféra a extrémně tenká atmosféra, veliké výkyvy teplot, ukončení současné vulkanické činnosti a bombardování povrchu meteory nedávají v současnosti příliš mnoho nadějí, že by život (pokud se vyvinul) mohl přežít do dnešních dní, i když vědci na Zemi jsou neustále překvapování podmínkami, za kterých může život přežívat (radioaktivita,život v naprosté temnotě, život bez dýchatelného kyslíku atd.). V letech 2014-2015 probíhaly na Mezinárodní vesmírné stanici experimenty s antarktickými houbami rodu Cryomyces.Na vesmírné stanici byly po dobu 18 měsíců vystaveny stejné atmosféře i silnému ultrafialovému záření, s jakým by se setkaly na povrchu Marsu.Na konci testu přežilo 60 % všech houbových buněk a každá desátá byla schopna se množit a vytvářet nové kolonie.

Pro potvrzení i vyvrácení teorie o životě na Marsu zatím chybějí jasné důkazy. Některé náznaky sice nasvědčují tomu, že na Marsu život skutečně byl, jako například struktury připomínající pozůstatky činnosti organismů v meteoritu ALH 84001.Na povrchu planety provedlo několik sond (např. Viking) experimenty, které měly objevit důkazy života, ale nepřinesly žádný důkaz potvrzující život na planetě nyní ani v minulosti.

Pro nebezpečí zavlečení pozemského života na Mars jsou sondy určené pro přistání na Marsu důkladně sterilizovány (i když na začátku výzkumu nebyly všechny sondy sterilizovány příliš pečlivě). Na jasnou odpověď, jestli na planetě skutečně vznikl život, či zda se jedná pouze o vědeckou fikci, je potřeba počkat, dokud nebude pečlivě prostudována větší část povrchu planety.

Kolonizace

Podrobnější informace naleznete v článku Kolonizace Marsu.

Lidská kolonizace Marsu je cílem mnoha spekulací i seriózních studií, které se objevují po celou dobu výzkumu této planety. Povrchové podmínky a snadná dostupnost vody dělají z Marsu jednu z nejlépe obyvatelných planet sluneční soustavy. Proto bude pravděpodobně dalším cílem lidské expanze. Dle nejnovějších záměrů by se měl člověk na Mars vypravit kolem roku 2030 a od této doby zde začít budovat stálou základnu.

Mars vyžaduje méně energie na jednotku hmotnosti (delta-v) k jeho dosažení ze Země než kterákoli jiná planeta s výjimkou Venuše. S využitím Hohmannovy oběžné dráhy trvá let k Marsu v závislosti na druhu použitého pohonu přibližně 9 měsíců během kterých bude posádka vystavena stavu beztíže. Kratší doba v podobě 6 až 7 měsíců je možná, ale spotřebovalo by se víc paliva.

Otevřenou otázkou zůstává, zda lidstvo bude odsouzeno na Marsu žít v uzavřených základnách, kde se bude uměle udržovat atmosféra, anebo zda se podaří povrch planety přeměnit v obyvatelný pomocí terraformace.

Terraformace

Podrobnější informace naleznete v článku Terraformace Marsu. Umělecká představa, jak by mohl vypadat terraformovaný Mars

Terraformace Marsu je hypotetický soubor procesů, které by měly umožnit člověku život na povrchu Marsu bez nutnosti kvůli okolnímu prostředí používat ochranné prostředky. Jeho výsledkem by tak měl být vznik planety podobné Zemi.Proces, který by mohl teoreticky změnit celou planetu, by probíhal po desítky či stovky let od nejjednodušších organismů přes rostliny až po první živočichy.

Jelikož je Mars rozdílný a má menší gravitaci, podmínky nebudou nikdy zcela shodné s těmi pozemskými. V současnosti se jedná spíše o sci-fi myšlenku, jelikož neexistuje žádná dostupná technologie, která by tuto přeměnu zvládla, i když se již občas objevují nápady, jak takovou změnu povrchu Marsu zrealizovat.

Mars v kultuře

Jméno planety

Socha boha Marta před Villa Adriana v Tivoli, Itálie

Mars dostal jméno po římském bohu války,s nímž se tedy setkáváme v římské mytologii (viz Mars (mytologie)). V babylónské astronomii byla planeta - pravděpodobně kvůli rudé barvě - pojmenována po Nergalovi, božstvu ohně, války a ničení. Když Řekové spojili Nergala se svým bohem války Areem, pojmenovali planetu Ἄρεως ἀστἡρ (Areos aster) neboli "hvězda Areova". Římané, kteří svého boha války Marta ztotožnili s řeckým Areem, s ním spojovali i planetu a říkali jí "Stella Martis" neboli "Hvězda Martova", resp. "Mars". Řekové označovali planetu také jako Πυρόεις (Pyroeis), což přibližně znamená hořící. V hinduistické mytologii je Mars znám jako Mangala (मंगल) a spojován s bohem války; v sanskrtu také jako Angaraka podle boha války, učitele okultních věd, jehož znameními byl kozoroh a štír. Staří Egypťané tuto planetu nazývali "Ḥr Dšr" - "Rudý Hor". Hebrejci jí naproti tomu říkali Ma'adim (מאדים‎‎) - "ta, která se zardívá"; právě odsud pochází název jednoho z největších kaňonů Marsu - Ma'adim Vallis. Mars je al-Mirrikh (المريخ‎‎) jak v arabštině, tak v perštině (بهرام‎‎), v turečtině se mu říká Merih. Etymologie al-Mirrikh je zatím neobjasněná. Staří Peršané říkali Marsu Bahram (بهرام‎‎) podle zoroastrijského boha osudu. Staří Turkové jej nazývali Sakit. Pro Číňany, Japonce, Korejce a Vietnamce planeta byla Ohnivou hvězdou(čínsky v českém přepisu Chuo-sing, pchin-jinem Huǒxīng, znaky 火星); tento název je založen na starém čínském systému pěti elementů.

Symbolem Marsu je kolečko se šipkou směřující nahoru a ven, stylizované znázornění štítu a kopí. S těmi chodil do boje římský bůh Mars, který byl nejen bohem války, ale také patronem vojáků. Symbol se také užívá v biologii pro označení mužského pohlaví a v alchymii pro označení prvku železa, o němž se soudilo, že je díky charakteristicky červené barvě oxidu železitého ovládán Marsem. ♂ označuje znak Unicode na pozici U+2642.

Význam v astrologii

Za vlády Chaldejců došlo v jižní Mezopotámii k významnému rozvoji astrologie a zavedení systému sedmi planet (k vládnoucímu páru Slunce a Měsíc přidali ještě planetu Merkur, Venuši, Mars, Jupiter a Saturn), kterým byly také přiřazeny příslušné božské principy;v případě Marsu babylónský bůh moru Nergal, k němuž byly později asociováni egyptský Hor, hindský Mangal, řecký Ares a římský bůh války Mars. Tradičním astrologickým sedmi planetám odpovídá sedm dnů v týdnu.Mars je spojen s úterým, z čehož také vychází pojmenování pro tento den v románských jazycích (např. ve španělštině martes, v italštině martedì a ve francouzštině mardi).Podle Pythagora sedm planetárních sfér kolem Země svým otáčením vyluzuje tzv. hudbu sfér - starší hudební stupnice proto byly sedmitónové.Marsu odpovídá číslo 5 a tón G.

Mars ve zvěrokruhu vládne I. a VIII. nebeskému domu, tj. denní dům je pro něj Beran a noční Štír, povýšení pak zažívá v Kozorohu, pád v Raku a zničení ve Váhách a v Býku. Problémy tomuto systému přinesl objev trpasličí planety Pluto, v jejíž prospěch někteří moderní astrologové odebírají Marsu znamení Štíra. Konzervativní astrologové naproti tomu raději ponechávají Pluto bez domicilu.

Původně představoval božský princip Marsu (muže) harmonický protiklad k Venuši (ženě) a tomu odpovídal i jeho tehdejší symbol ♁ (nyní jde o symbol Země), pozdějším zdůrazněním agresivních prvků však došlo k deformaci kříže do úhlopříčného šípu, tj. k přechodu do dnešního symbolu ♂.Astrologická povaha Marsu vychází z mytologie a je spojována se sebejistotou a prosazováním sama sebe, agresí, sexualitou, energií, silou, ambicemi a výbušností, tedy historicky chápanými samčími vlastnostmi. Tyto vlastnosti zároveň svědčí o duchu ovládaném nižšími potencemi (hmotou), což se odráželo i v již zmíněném původním symbolu ♁ (kříži hmoty nad kruhem ducha).

Dle astrologů by se měl vliv Marsu uplatňovat v povoláních, jako jsou vojáci, chirurgové či sportovci. Francouzský psycholog a statistik Michel Gauquelin provedl v 60. letech 20. století velkou studii nazvanou "Mars Effect", která dávala významnou korelaci mezi datem narození sportovních šampiónů a dominantním postavením Marsu. Test na jinak sestaveném vzorku šampiónů však přinesl negativní výsledek.

Inteligentní Marťani

Oblíbená představa, že Mars je obydlen inteligentními Marťany, se traduje od 19. století, kdy se naplno rozeběhlo mapování marsovských kanálů, které propagoval především italský astronom Giovanni Schiaparelli. V souvislosti s knihou Percivala Lowella o planetě, která postupně umírá, vysychá a chladne, jejíž prastará civilizace se proto snaží budovat síť zavlažovacích kanálů, se objevila lákavá myšlenka, že na Marsu existuje inteligentní život.

Pozorování neexistujících kanálů na Marsu se mezi tehdejšími astronomy šířilo jako marsovská horečka a přinášelo stále podrobnější a přesnější mapy. V roce 1899 během průzkumu atmosférického rádiového šumu zachytil vynálezce Nikola Tesla opakující se signál, o němž později prohlásil, že by se mohlo jednat o radiovou komunikaci z jiné planety, pravděpodobně z Marsu. Teslově teorii se brzy dostalo podpory od Lorda Kelvina, který navštívil Spojené státy americké v roce 1902 a při této příležitosti údajně prohlásil, že Tesla zachytil Marťanské radiové vysílání určené pro Spojené státy. V roce 1901 vyšel článek v New York Times, podle nějž ředitel Harvard College Observatory Edward Charles Pickering obdržel telegram z Lowell Observatory v Arizoně ohledně možného pokusu zachycené komunikace Marsu se Zemí.

Jak ale ukázaly kosmické sondy ve 20. století, na Marsu inteligentní život v současnosti není.

Sci-fi

Mimozemšťani útočící na Zemi ve Wellsově knize Válka světů

Mars byl a je častým předmětem sci-fi příběhů, které ho v historii popisovaly jako živý svět inteligentních tvorů a v současnosti jako vyprahlou planetu, kterou se člověk snaží podmanit. Jeho magická rudá barva a chybná představa rozsáhlých kanálů na jeho povrchu inspirovala mnohé spisovatele, aby své příběhy zasadili do tohoto světa. Snad nejznámější knihou z rané historie sci-fi žánru je H. G. Wellsova kniha Válka světů z roku 1898, která popisuje invazi Marťanů z umírající planety na Zem a následnou válku s lidstvem. Kniha se stala hitem a dočkala se i rádiového vysílání 30. října 1938. Vysílání bylo natolik přesvědčivé, že mnozí posluchači, kteří si zapnuli rádio později, se domnívali, že se jedná o skutečnou událost, což vyústilo v paniku a chaos.

Dalším slavným dílem je Marťanská kronika od amerického spisovatele Raye Bradburyho, která líčí zkázu marťanské civilizace nešťastnou náhodou způsobenou lidmi a neschopnost lidí se z této chyby poučit. V 60. letech 20. století o Marsu psali Edgar Rice Burroughs a Robert A. Heinlein.

Mars se v literatuře vyskytoval již dříve před vznikem moderní sci-fi. Například spisovatel Jonathan Swift ve své knize Gulliverovy cesty v devatenácté kapitole popisuje dva měsíce Marsu, přibližně 150 let před tím, než byly skutečně objeveny astronomem Asaphem Hallem.

Před vysláním sond Mariner a Viking, které přinesly první podrobné snímky o skutečném povrchu Marsu bez života, se většina knih zabývala tématem inteligentních Marťanů a jejich vztahy s lidmi. Když se ale ukázalo, že život na Marsu není a že možná ani nikdy nebyl, téma knih se změnilo. Začalo se zaobírat blízkou lidskou budoucností, ve které se lidstvo pokusí na Marsu přistát a vytvořit na něm trvalou základnu a následně ho osídlit. Ceněnou ságou o kolonizaci a boji za svobodu Marsu je Marťanská trilogie od Kima Stanleyho Robinsona.

Snímky z Marsu ale nevyvrátily veškeré pochybnosti a některé paradoxně zájem sci-fi autorů ještě podpořily. Nejznámějším útvarem ze snímků sond Viking se stala tzv. Tvář na Marsu - hora, připomínající lidskou tvář, obrácenou do vesmíru (pozdější podrobné mapování ukázalo, že se jedná o přírodní útvar vzniklý zvětráváním). Tento a podobné výjevy na Marsu měly za následek to, že je Mars i po zmapování povrchu pro spisovatele vědeckofantastické literatury stále zajímavý.

Dalším oblíbeným námětem se stal boj marťanské kolonie za nezávislost na Zemi, který se objevuje v dílech Grega Beara a nebo již zmiňovaného Kima Stanleyho Robinsona. Na stejném základě staví film Total Recall a televizní seriál Babylon 5. V nezávislé kolonii na Marsu se odehrává i děj tetralogie Pán modrého meče českého spisovatele Ondřeje Neffa.