de vierde planeet van het plantenstelsel, vanwege haar rode kleur ook wel de rodeplaneet genoemd. De helderheid van Mars wisselt sterk, net als de schijnbare diameter van de schijf.
Als (eerste) buitenplaneet vertoont Mars vrij geringe schijngestalten, men ziet de schijf vol of bijna vol. Gunstige opposities, die in het sterrenbeeld Waterman, komen eens in de 15 jaar voor, de laatste viel in aug. 1971.Mars. Gegevens astronomisch teken ♂ schijnbare middellijn 3,5"—25"
werkelijke middellijn 6780 km afplatting 40 km grootste helderheid -2,8” albedo 0,15 massa 1/9 X massa aarde gemiddelde dichtheid 4,0 (0,7 x dichtheid aarde) temperatuur aan de oppervlakte max. 30 °C min. -100 °C rotatieperiode om eigen as 24h37m23s halve grote as Marsbaan 1,52 AE (= 228 mln. km) excentriciteit 0,0933 helling baan ten opzichte van de ecliptica 1° 5l’ lengte perihelium 334° 13,l’ lengte klimmende knoop 480° 47,2’ siderische omlooptijd 686 dagen 23,5 uur synodische omlooptijd 779 dagen 22 uur afstand tot aarde bij opposities 55—100 mln. km max.: maximum; min.: minimum
OPPERVLAK
Met een telescoop zijn er op de Marsschijf grote donkere partijen te zien, die blauwachtig lijken en waarvan de scherpst begrensde de Syrtis Maior is. De rode partijen, dikwijls continenten genoemd, ontlenen hun kleur aan een ijzeroxide, limoniet. Door het satellietonderzoek met de Mariners 4 en 9 (1972) en de Vikings (1976) is de kennis van het Marsoppervlak zeer toegenomen. De van deze satellieten afkomstige fotos hebben grote verschillen tussen zuid en noord aangetoond. De overgang slingert zich in enige grote en diepe bochten langs en ten noorden van de evenaar. Het zuidelijk deel van de planeet ligt gemiddeld ca. 3 km hoger dan het noordelijke en bestaat uit een door inslagen zeer sterk bekraterd en geërodeerd terrein, vergelijkbaar met de hooglanden op de maan.
Dit terrein is vermoedelijk gedurende de eerste miljard levensjaren van de planeet ontstaan door intensief bombarderen van vaste lichamen van allerlei grootte. Het laagliggende noordelijk deel is overdekt door enorme lava-uitstromingen, waardoor het oudere bekraterde terrein vermoedelijk geheel bedolven is. In dit noordelijk deel varieert de dichtheid van inslagkraters; de kraters maken een min of meer verse indruk. Dit zou kunnen wijzen op een langdurige periode van lavavorming, die misschien een miljard jaren geleden eindigde. Na de periode van intensief bombardement nam de frequentie van inslagen sterk af. Behalve de talloze kleine, zijn er de getuigen van ettelijke inslagen van grote lichamen.
Hierdoor werden, vooral in het zuiden, grote inslagkraters gevormd, vergelijkbaar met de zeeën op de maan, b.v. Hellas, 200 km in diameter en 4 km diep, Argyre, Isidis. Zij hebben een vlakke met lava gevulde bodem en zijn omgeven door ringgebergten. Zij vertonen allerlei stadia van erosie, dus vermoedelijk representeren zij een lange periode die tot vrij recente tijden duurde. Bij de inslagkraters ontbreken stralenkransen geheel; vermoedelijk is dit lichte materiaal door de wind weggeblazen.
Vermoedelijk samenhangend met sterke tektonische activiteit nabij en op de overgangszone zuidelijk hoogland/noordelijk laagland, ontstonden de grote schildvulkanen (opgebouwd uit dun-vloeibare lavastromen) en andere minder spectaculaire vulkaanvormen (koepels vermoedelijk opgebouwd uit viskeuze lava en kraters). De schildvulkanen zijn in hun vorm en opbouw geheel vergelijkbaar met die op aarde, zij zijn echter veel groter. De grote schilden liggen voornamelijk op en in de nabijheid van de opheffingsgebieden, de Tharsis Rug, 10 km hoog en 5000 km in doorsnede, en het kleinere Elyseumgebied. De grootste en jongste schildvulkaan is Olympus Mons, 600 km in doorsnede en 25 km hoog. Op de top ligt een complex systeem van caldera’s; aan de voet ligt een 2 km hoog klif dat vermoedelijk door erosie is gevormd. Ook de schilden vertonen erosie in allerlei stadia.
Min of meer radiaal vanuit het Tharsiscentrum strekken zich reusachtige breuken slenksystemen uit. Het zijn alle rekverschijnselen, samenhangend met de opwelving. De grootste slenk is het oost—west gerichte canyoncomplex Valles Marineris, 3000 km lang, 75 km breed en meer dan 6 km diep. Drukverschijnselen, zoals de plooiingsgebergten op aarde, zijn op Mars niet waargenomen; ook hebben alle inslagkraters hun oorspronkelijk ronde vorm bewaard. Neemt men voor Mars een inslaghistorie aan zoals die voor de maan is vastgesteld, dan zouden tektonische en vulkanische activiteiten zich over de laatste 4 mrd. jaar uitgestrekt hebben. Voordelavavlakten van het noordelijk deel zouden dan leeftijden van ca. 4 mrd.—200 mln. jaar gelden.
Gegeven deze zeer lange tijdsduren zijn de reusachtige afmetingen van de martiaanse oppervlaktevormen hoogst opmerkelijk. Op aarde zouden zij onbestaanbaar zijn, niet alleen door de voortdurende activiteit in mantel en korst, maar ook door de isostasie. Aannemelijk is, dat Mars een dikke, starre en vaste lithosfeer (korst plus vast deel van de mantel) bezit die sterk genoeg is om het reliëf te dragen en die slechts een, in de tijd gezien, weinig intensieve tektonische en vulkanische activiteit afkomstig uit diepten groter dan enige honderden kilometers toelaat.
Behalve de erosie ten gevolge van inslagen, speelt ook erosie door met stof en zand beladen wind een rol. In de ijle Marsatmosfeer kunnen windsystemen van hoge snelheid tot ontwikkeling komen, die het fijne materiaal tot tientallen km hoog opgeblazen en met snelheden boven 200 km/h voortjagen. Behalve de erosieverschijnselen zijn ook afzettingen door de wind waargenomen: duinen en in de polaire gebieden gelaagde afzettingen. Er zijn plaatselijk duidelijke sporen van actie door vloeistof, vermoedelijk water, aanwezig, zoals kronkelende beddingen met zijdalen, gevlochten beddingen bij het uitstromen over een vlakte, elders iets dat lijkt op een delta. Deze sporen moeten stammen uit een tijd (of tijden) dat, althans in sommige gebieden, vloeibaar water aanwezig was.
Mars bezit een witte poolvlek (reeds door Huygens en Cassini opgemerkt), die verdwijnt als deze pool zomer krijgt, maar die dan aan de andere pool verschijnt (klaarblijkelijk een proces van smelting en bevriezing). Deze kap bestaat uit ijs. De Viking 2 heeft in bodemmonsters veel waterijs gevonden. Dit is vermoedelijk permafrost: bevroren bodemvocht en grondwater, zoals dit ook in arctische streken op aarde voorkomt. Metingen door Viking 1 en 2 hebben gesuggereerd dat de permafrostlaag op Mars vrij dik is en zich onder het oppervlaktemateriaal over grote stukken van de planeet uitstrekt. Op lagere breedten komen ook witte vlekken voor; deze vormen zich en lossen weer op in een dag, wat duidt op een rijplaag van één of enkele mm dik.
De as van Mars helt 65° ten opzichte van het vlak van de baan, zodat Mars jaargetijden kent met grote contrasten. Mars ontvangt per oppervlakte-eenheid minder zonnewarmte dan de aarde (gemid. 3/7), maar door de grote excentriciteit van de baan is hierin zeer aanzienlijke variatie: het noordelijk halfrond heeft een lange koele zomer en een korte betrekkelijk zachte winter; het zuidelijk halfrond een korte warme zomer en een lange strenge winter. DAMPKRING. De Marsatmosfeer is veel ijler dan die van de aarde. Door die atmosfeer zijn de oppervlaktedetails nabij de schijfrand wat vager. Wolken zijn op Mars maar zelden waargenomen. Witte wolken komen voornamelijk in de buurt der polen voor, soms op lagere breedten. Soms ziet men ochtendnevels, aanzienlijk ijler dan de witte wolken.
Ook ziet men in de dampkring wel een blauwe nevel of blauw waas, veroorzaakt door ijskristallen, hoog in de atmosfeer. Deze nevel onttrekt het oppervlak dan aan waarneming, vooral wanneer men door een blauw filter waarneemt. Van tijd tot tijd treden gele stofwolken op, vooral wanneer Mars dicht bij de zon staat en de temperatuur hoger is dan normaal. Een storm in 1972 bracht het stof tot enkele tientallen km hoogte; het gehele oppervlak was toen onzichtbaar, hetgeen de missie van Mariner 9 bijna deed mislukken. De dampkring bestaat voor 95 % uit koolzuurgas, 3 % stikstof. Verder is er ca. 2 % argon en wat waterdamp aanwezig, en sporen van de edelgassen krypton en xenon; er is ook ozon; zuurstof is niet aangetoond.
De druk, gemeten aan het oppervlak van de planeet, is 0,01 van die aan het oppervlak van de aarde. De windsnelheid is 5—10 m/s, maar kan oplopen tot 55 m/s (200 km/uur). Aanvankelijk neemt de temperatuur af met toenemende hoogte tot ca. -170 °C. Op 50 km is er een tropopauze, waarna de temperatuur weer stijgt: -70 °C op 100 km, +130 °C op 150 km hoogte. Mars moet omgeven zijn door een ionosfeer (elektronendichtheid 105 per cm3 op 160 km hoogte, afnemend naar boven), en een magnetosfeer.
INWENDIGE STRUCTUUR
Gezien de kleine gemiddelde dichtheid kan er slechts een kleine ijzerkern (straal ca. 1200 km) zijn en bestaat de planeet voor een groot deel uit licht gesteente zoals olivijn. De korst is ca. 50 km dik. De mantel bestaat voornamelijk uit silicaten.
MANEN
In 1877 werden de twee satellieten van Mars ontdekt, Phobos en Deimos, beide bezet met inslagkraters. Deze manen bewegen zich in nagenoeg cirkelvormige banen om de planeet, in 7,656 uur resp. 30,29 uur. De grootste middellijn van Phobos is 27 km, de kleinste is 19 km; voor Deimos is deze resp. 15 en 11 km. Phobos is een maan met een kleinere omlooptijd dan de rotatietijd van de planeet; Phobos komt elke dag tweemaal in het westen op en gaat 5,5 uur later in het oosten onder. Deimos komt in het oosten op, blijft door de snelle baanbeweging sterk achter bij de schijnbare draaiing van de Marshemel en gaat pas na 66 uren in het westen onder.
LEVEN OP MARS
De Viking 1 en 2 (juli en sept. 1976) hebben geen definitief antwoord gegeven op de vraag of op Mars leven voorkomt, dan wel vroeger voorkwam. Experimenten in het automatische Vikinglaboratorium op Mars hebben aanwijzingen voor biologische activiteit opgeleverd, maar het is niet uitgesloten dat het hier om chemische reacties van onduidelijke oorsprong gaat.
MARSKANALEN
De Marskanalen, rechte lijnen op het Marsoppervlak die een netwerk van waterwegen leken te vormen, zoals die door G.V.Schiaparelli, P.Lowell e.a. waargenomen zijn, worden door grotere kijkers opgelost in een mozaïek van onregelmatige vlekjes. De neiging van het menselijk oog lijnen te zien in willekeurige vlekkenpatronen veroorzaakt een optische illusie.
LITT. NASA, Mars as viewed by Mariner 9 (1972); S.Glasstone, The book of Mars (1974); C.Titulaer, Landing op Mars (1975).
