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Mars

Mars in Zahlen
Allgemeines
Oberfläche und innerer Aufbau
Atmosphäre
Monde
Beobachtung
Namenspatron



Mars in Zahlen


Äquatorradius:                                           3397 km
Polradius:                                                   3372 km
mittlere Entfernung zur Sonne:                 1,52 AE oder 227,9 Millionen Kilometer
siderische Umlaufzeit um die Sonne:       686,98 Tage
synodische Umlaufzeit um die Sonne:     779,94 Tage
siderische Rotationsdauer:                       24h 37m 23s
Masse:                                                         6,4×1020 t oder 0,11 Erdmassen
Äquatorneigung gegen die Bahnebene:  23° 59'
Bahnneigung gegen die Ekliptik:              1° 50' 59,0''
visuelle Helligkeit:                                       ? bis -2mag
scheinbarer Durchmesser:                        4 bis 25''
Albedo:                                                        0,15

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Allgemeines


Mars ist der äußere Nachbar der Erde. Er umrundet die Sonne in knapp 23 Monaten, das sind rund 687 Tage. Das hat zur Folge daß die Erde, die sich ja ihrerseits in rund 365 Tagen um die Sonne bewegt rund 25,5 Monate braucht um Mars zu überholen. Mars fällt zwischen den Fixsternen durch seine intensive rot-orange Färbung auf. Hier erklärt sich auch sein Spitzname „der Rote Planet“. Währen der Oppositionsperioden wird Mars zu einem auffallenden Objekt am Nachthimmel, denn kommt zu der auffallenden Färbung noch seine Helligkeit hinzu, die negative Größenklassen erreicht.
Auf Grund der Äquatorneigung gegen die Bahnebene gibt es auf Mars genauso Jahreszeiten wie auf der Erde. Da die Marsbahn eine relativ große Exzentrizität aufweist, sind die Jahreszeiten auf den beiden Hemisphären unterschiedlich lang.
Da Mars weiter von der Sonne entfernt ist als die Erde und da er zudem auch nur eine sehr dünne Atmosphäre hat sind die Temperaturen auf der Marsoberfläche eher niedrig.

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Oberfläche und innerer Aufbau


Aus den Ergebnissen der beiden Viking-Sonden, die 1976 auf Mars landeten weiß man daß Mars seine auffallend rote Färbung der Tatsache zu verdanken hat daß der Sand, der seine Oberfläche bedeckt, zu einem großen Prozentsatz aus Eisenoxid besteht, einer Verbindung, die wir besser unter dem Namen „Rost“ kennen.
Auch die meisten anderen Kenntnisse, die wir von der Oberflächenstruktur des Mars und seinem inneren Aufbau haben stammen aus Beobachtungen von Marssatelliten und Sonden. Im Grunde genommen ist die Marsoberfläche ein trockene und kalte Wüstenlandschaft.
Man weiß unter anderem daß es auf Mars geologische Aktivität wie Vulkanismus gegeben haben muß. Der größte Vulkan auf dem Mars ist Olympus Mons, ein riesiger Schildvulkan mit einer Höhe von 24km und einem Durchmesser von 500km. Sein Alter wird auf etwa 100 Millionen Jahre datiert.
Vulkanismus und die Erosion durch Wind sind die Ursache dafür, daß man auf der Marsoberfläche nur wenige Einschlagkrater findet. Das Alter der Marskrater entspricht mit 3,5 Milliarden Jahren dem der Mondkrater. Die Einschlagkrater auf dem Mars müssen also in der Frühgeschichte unseres Sonnensystems entstanden sein.
Aus Oberflächenstrukturen, die denen von Flußbetten und Canyons, wie wir sie auf der Erde kennen, ähneln schließen die Wissenschaftler, daß es auf Mars größere Mengen Wasser gegeben haben muß. Wenn es auf Mars Wasser gegeben hat, so liegt die Vermutung nahe, daß es dort auch Leben gegeben haben könnte. Die Suche nach Wasser und den Spuren von Leben auf dem Mars waren zwei der Ziele der Marsmissionen der letzten Jahre.

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Atmosphäre

Mars hat eine sehr dünne Atmosphäre, die zu 95% aus Kohlendioxid besteht. Die übrigen Bestandteile sind 3% molekularer Stickstoff, und 1,5% Argon. Die restlichen 0,5% setzen sich aus Spuren von Wasserdampf, Kohlenmonoxid, Sauerstoff und Wasserstoff zusammen.

Der mittlere Luftdruck beträgt auf dem Mars nur 6mbar. Der Luftdruck kann durchaus schwanken, was zur Folge hat, daß es in der Marsatmosphäre ein Wettergeschehen gibt. Am bekanntesten sind hier die Sandstürme, die es sogar unmöglich machen können Details auf der Marsoberfläche zu beobachten.

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Monde

Mars hat zwei Monde, die die Namen Phobos und Deimos tragen. Diese haben aber nicht, wie der Erdmond, annähernd Kugelform, sondern sind so unregelmäßig geformt daß die eher an Kartoffeln erinnern. Die Astronomen nehmen an, daß es sich um gravitativ eingefangenen Kleinplaneten handelt. Entdeckt wurden die beiden Monde im Sommer 1877 von dem amerikanischen Astronomen Asaph Hall.

Phobos, der innere und der größere der beiden Marsmonde, umrundet den roten Planeten in einer Höhe von knapp 6000km. Die Achslängen von Phobos betragen 27 X 21 X 11 km.

Deimos, der äußere und der kleinere der beiden Marsmonde, umrundet den roten Planeten in einer Höhe von etwa 20000km. Auch wenn er unter günstigen Bedingungen um 1,25 Bogenminuten von Mars abrücken kann ist er ein schwieriges Beobachtungsobjekt, denn seine Helligkeit wird mit 12,5 Größenklassen angegeben. Die Achslängen von Deimos betragen 15 X 12 X 11 km.

Im kleineren Amateurfernrohr sind die beiden Marsmonde visuell nicht zu beobachten, da sie von ihrem Planeten völlig überstrahlt werden. Auch ein Schattenwurf von Phobos und Deimos kann nicht beobachtet werden, da die beiden Monde so klein und so weit von Mars entfernt sind, daß der Kernschatten die Planetenoberfläche nicht erreicht.

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Beobachtung

Allgemein

Wie bereits im Absatz „Allgemeines“ erwähnt benötigt Mars rund 687 Tage für einen siderischen Umlauf. Unser Heimatplanet, die Erde, benötigt rund 365 Tage für einen siderischen Umlauf. Um Mars zu überholen benötigt die Erde rund 25,5 Monate. Das heißt alle zwei Jahre steht Mars in Opposition, also auf einer Geraden mit Erde und Sonne. Während dieser Oppositionen sind die Beobachtungsbedingungen besonders gut, denn Mars ist die ganze Nacht lang am Himmel zu sehen und der Abstand von Erde und Mars ist relativ gering. Aber hier ist Opposition nicht gleich Opposition, denn unser roter Nachbarplanet hat mit 0,09 eine für einen der großen Planeten recht große Bahnexentrizität.

Steht Mars bei einer Opposition im Perihel, also in Sonnennähe, dann kann er sich der Erde auf rund 55,7 Millionen km annähern. Während einer solchen Perihelopposition kann der Durchmesser des Marsscheibchens, daß man im Fernrohr beobachtet, einen maximalen Durchmesser von 25'' haben Die scheinbare Helligkeit des Mars kann währen einer Perihelopposition auf -2 Größenklassen ansteigen. Währen einer Perihelopposition steht Mars immer südlich des Himmelsäquators, daß heißt er bewegt sich unterhalb der Ekliptik und steht nicht sehr hoch über dem Horizont.

Steht Mars bei einer Opposition im Aphel, also in Sonnenferne, dann bleibt der Abstand zur Erde größer als 100 Millionen km. Während einer solchen Aphelopposition erreicht der Durchmesser des Marsscheibchens, daß man im Fernrohr beobachtet einen Durchmesser von kaum 14''. Die scheinbare Helligkeit des Mars wird bei einer Aphelopposition nicht größer als 1,1 Größenklassen.

Nach einer Opposition steht Mars noch einige Monate lang am Abendhimmel, bis sein Winkelabstand zur Sonne so gering wird daß er für etliche Monate vom Nachthimmel verschwindet.


Beobachtung im Fernrohr

Mars ist der einzige Planet auf dem man schon im Amateurfernrohr Details auf der Oberfläche erkennen kann. Selbst in kleinen Fernrohren kann man zumindest während der Oppositionsperioden Details auf der Oberfläche erkennen. Das gab den damaligen Astronomen die Gelegenheit die Rotationsdauer des Mars bereits sehr früh zu berechnen.

Bereits in kleinen Fernrohren erscheint die Südhalbkugel des Mars zumeist dunkler als die Nordhalbkugel. (Achtung: Im umkehrenden, astronomischen Fernrohr ist Süden oben.)

Ebenfalls in kleineren Fernrohren sind die beiden Polkappen mehr oder weniger gut zu erkennen. Da die Rotationsachse des Mars um rund 24° gegen die Bahnebene geneigt ist gibt es auf unserem äußeren Nachbarplaneten genauso Jahreszeiten wie auf der Erde. Während des Marssommers schmilzt die Polkappe auf der entsprechenden Hemisphäre ab und ist dadurch im Teleskop schwerer zu erkennen, während die Polkappe auf der Hemisphäre des Mars auf der gerade Winter ist größer wird, da mehr Material ausfriert. Während einer der Perihelopposition, wie wir sie im August 2003 beobachten konnten, ist auf der Südhalbkugel Frühling oder Sommer, das heißt die südliche Polkappe ist am abschmelzen. Wenn das Wetter mitspielt und hinreichend viele Beobachtungsnächte zur Verfügung stehen soll es sogar möglich sein das Abschmelzen der Polkappe zu verfolgen. Die nördliche Polkappe ist währen einer Perihelopposition nicht zu beobachten, da sie sich auf Grund der Neigung der Äquatorneigung gegen die Bahnebene auf der uns abgewandten Seite des Mars befindet. Wer allerdings meint trotzdem die nördliche Polarkappe gesehen zu haben, der ist durch Wolken in der Marsatmosphäre getäuscht worden. Man spricht in diesem Falle von einer Polhaube. Wirklich zu beobachten ist die nördliche Polkappe während einer Aphelopposition. Wer beide Polkappen sehen will, der muß unseren äußeren Nachbarplaneten während einer der mittleren Oppositionen beobachten, also eine Opposition, die zwischen Perihelopposition und Aphelopposition liegt.

In der Literatur werden noch weitere Oberflächenstrukturen beschrieben, die man bereits in kleineren Fernrohren erkennen soll (was immer auch die Autoren unter „kleinen Fernrohren“ verstehen), um diese Strukturen zu erkennen braucht man neben sehr viel Beobachtungserfahrung sicherlich auch optimale Beobachtungsbedingungen wir einen dunklen Nachthimmel und wenig Luftunruhe.

Einige Beobachter verwenden zur Beobachtung unseres Roten Nachbarplaneten ein Rotfilter oder ein Orangefilter um Kontraste besser erkennen zu können. Hier muß jeder selber probieren was er vorzieht, denn ein Filter macht das Bild natürlich auch dunkler.

Mars ist übrigens der einzige der äußeren Planeten der im Fernrohr eine deutliche Phase zeigen kann. Der Beleuchtete Teil des kann auf 84% absinken.

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Namenspatron
 
Wegen seiner roten Farbe, die an Krieg und Feuer erinnert wurde unser äußerer Nachbarplanet bereits in der Antike dem Kriegsgott zugeschrieben. Bei den Römern war dies Mars und bei den Griechen Ares.

Die beiden Marsmonde Phobos und Deimos wurden nach den Söhnen von Ares und Aphrodite benannt. Phobos bedeutet übersetzt soviel wie Fucht und Deimos bedeutet soviel wie Schrecken.

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Aktualisiert am 1. Januar 2006 von  Martina Haupt