Sao Hỏa và Trái Đất có khá nhiều điểm chung. Cả hai đều là các hành tinh trên mặt đất, cả hai đều nằm trong vùng có thể ở được của Sun Sun, cả hai đều có những tảng băng cực, các trục nghiêng tương tự và sự thay đổi nhiệt độ tương tự. Và theo một số dữ liệu khoa học mới nhất thu được từ các máy động lực và tàu thăm dò khí quyển, giờ đây người ta đã biết rằng sao Hỏa từng có bầu khí quyển dày đặc và được bao phủ bởi dòng nước ấm, chảy.
Nhưng khi nói đến những thứ như chiều dài của một năm và độ dài của các mùa, sao Hỏa và Trái đất hoàn toàn khác nhau. So với Trái đất, một năm trên Sao Hỏa kéo dài gần gấp đôi - 686,98 ngày Trái đất. Điều này là do thực tế là sao Hỏa ở xa hơn đáng kể so với Mặt trời và thời kỳ quỹ đạo của nó (thời gian để quay quanh Mặt trời) lớn hơn đáng kể so với Trái đất.
Chu kỳ quỹ đạo:
Khoảng cách trung bình của sao Hỏa (trục bán chính) từ Mặt trời là 227.939.200 km (141.634.852,46 mi), gần gấp rưỡi khoảng cách giữa Trái đất và Mặt trời (1,52 AU). So với Trái đất, quỹ đạo của nó cũng khá lập dị (0,0934 so với 0,0167), dao động từ 206,7 triệu km (128,437,425,435 mi; 1,3814 AU) ở mức perihelion đến 249,2 triệu km (154,845,701 mi; 1,666 AU) tại aphelion. Ở khoảng cách này và với tốc độ quỹ đạo 24,077 km / giây, Sao Hỏa mất 686.971 ngày Trái đất, tương đương với 1,88 năm Trái đất, để hoàn thành quỹ đạo quanh Mặt trời.
Độ lệch tâm này là một trong những điểm rõ rệt nhất trong Hệ Mặt trời, chỉ có Sao Thủy có mức lớn hơn (0,205). Tuy nhiên, đây không phải là trường hợp luôn luôn như vậy. Khoảng 1,35 triệu năm trước, sao Hỏa có độ lệch tâm chỉ 0,002, làm cho quỹ đạo của nó gần như tròn. Nó đạt đến độ lệch tâm tối thiểu 0,079 khoảng 19.000 năm trước và sẽ đạt cực đại vào khoảng 0,105 trong khoảng 24.000 năm kể từ bây giờ.
Nhưng trong 35.000 năm qua, quỹ đạo của Sao Hỏa đã trở nên lập dị hơn một chút do ảnh hưởng của lực hấp dẫn của các hành tinh khác. Khoảng cách gần nhất giữa Trái đất và Sao Hỏa sẽ tiếp tục giảm nhẹ trong 25.000 năm tới. Và trong khoảng 1.000.000 năm nữa, độ lệch tâm của nó sẽ một lần nữa gần với hiện tại - với độ lệch tâm ước tính là 0,01.
Ngày Trái Đất so với Sao Hỏa Sols Tiết:
Trong khi một năm trên Sao Hỏa dài hơn đáng kể so với một năm trên Trái Đất, thì sự khác biệt giữa một ngày trên Trái Đất và một ngày trên Sao Hỏa (hay còn gọi là. Sol Sol) không đáng kể. Để bắt đầu, Sao Hỏa mất 24 giờ 37 phút và 22 giây để hoàn thành một vòng quay duy nhất trên trục của nó (hay còn gọi là ngày thiên văn), trong đó Trái đất chỉ mất ít hơn một chút (23 giờ, 56 phút và 4,1 giây).
Mặt khác, phải mất 24 giờ, 39 phút và 35 giây để Mặt trời xuất hiện ở cùng một vị trí trên bầu trời trên sao Hỏa (hay còn gọi là một ngày mặt trời), so với ngày mặt trời 24 giờ chúng ta trải nghiệm ở đây trên Trái đất . Điều này có nghĩa là, dựa trên độ dài của một ngày sao Hỏa, một năm sao Hỏa có tới 668.5991 Sols.
Sự biến đổi theo mùa:
Sao Hỏa cũng có chu kỳ theo mùa tương tự như Trái đất. Điều này một phần là do sao Hỏa cũng có trục nghiêng, nghiêng 25,19 ° so với mặt phẳng quỹ đạo của nó (so với độ nghiêng dọc trục Trái đất khoảng 23,44 °). Nó cũng do sự lệch tâm quỹ đạo của sao Hỏa, điều đó có nghĩa là nó sẽ nhận được ít hơn theo cách của sự tỏa sáng của Sun Sun trong một thời điểm trong năm so với thời điểm khác trong năm. Sự thay đổi khoảng cách này gây ra sự thay đổi đáng kể về nhiệt độ.
Trong khi nhiệt độ trung bình của hành tinh là -46 ° C (51 ° F), nhiệt độ này dao động từ mức thấp -143 ° C (-225,4 ° F) trong mùa đông ở hai cực đến mức cao 35 ° C (95 ° F) trong mùa hè và giữa trưa ở xích đạo. Điều này giải quyết sự thay đổi nhiệt độ bề mặt trung bình khá giống với Trái đất - chênh lệch 178 ° C (320,4 ° F) so với 145,9 ° C (262,5 ° F). Nhiệt độ cao này cũng là thứ cho phép nước lỏng vẫn chảy (mặc dù không liên tục) trên bề mặt Sao Hỏa.
Ngoài ra, độ lệch tâm Mars Mars có nghĩa là nó di chuyển chậm hơn trên quỹ đạo của nó khi nó ở xa Mặt trời hơn và nhanh hơn khi nó ở gần hơn (như đã nêu trong Kepler của Three Laws of Motion hành tinh). Aphelion Mars Mars trùng với Mùa xuân ở bán cầu bắc của nó, khiến nó trở thành mùa dài nhất trên hành tinh - kéo dài khoảng 7 tháng Trái đất. Mùa hè dài thứ hai, kéo dài sáu tháng, trong khi Mùa thu và Mùa đông kéo dài 5,3 và chỉ hơn 4 tháng.
Ở phía nam, độ dài của các mùa chỉ khác nhau một chút. Sao Hỏa gần perihelion khi đó là mùa hè ở nam bán cầu và mùa đông ở phía bắc, và gần aphelion khi đó là mùa đông ở bán cầu nam và mùa hè ở phía bắc. Do đó, các mùa ở bán cầu nam cực đoan hơn và các mùa ở miền bắc ôn hòa hơn. Nhiệt độ mùa hè ở miền Nam có thể ấm hơn tới 30 K (30 ° C; 54 ° F) so với nhiệt độ mùa hè tương đương ở miền Bắc.
Mô hình thời tiết:
Những biến thể theo mùa này cho phép Sao Hỏa trải nghiệm một số thái cực trong thời tiết. Đáng chú ý nhất là sao Hỏa có những cơn bão bụi lớn nhất trong Hệ mặt trời. Chúng có thể thay đổi từ một cơn bão trên một khu vực nhỏ đến những cơn bão khổng lồ (đường kính hàng ngàn km) bao phủ toàn bộ hành tinh và che khuất bề mặt khỏi tầm nhìn. Chúng có xu hướng xảy ra khi sao Hỏa ở gần Mặt trời nhất và được chứng minh là làm tăng nhiệt độ toàn cầu.
Nhiệm vụ đầu tiên nhận thấy điều này là Mariner 9 quỹ đạo, là tàu vũ trụ đầu tiên quay quanh Sao Hỏa vào năm 1971, nó đã gửi những bức ảnh trở lại Trái đất của một thế giới bị đốt cháy trong khói mù. Toàn bộ hành tinh được bao phủ bởi một cơn bão bụi lớn đến nỗi chỉ có Olympus Mons, ngọn núi lửa sao Hỏa khổng lồ cao 24 km, có thể nhìn thấy phía trên những đám mây. Cơn bão này kéo dài cả tháng và trì hoãn Mariner 9Nỗ lực chụp ảnh hành tinh một cách chi tiết.
Và sau đó vào ngày 9 tháng 6 năm 2001, Kính thiên văn vũ trụ Hubble đã phát hiện ra một cơn bão bụi trong lưu vực Hellas trên sao Hỏa. Đến tháng 7, cơn bão đã tắt, nhưng sau đó lại phát triển trở thành cơn bão lớn nhất trong 25 năm. Lớn đến mức cơn bão mà các nhà thiên văn nghiệp dư sử dụng kính viễn vọng nhỏ có thể nhìn thấy nó từ Trái đất. Và đám mây đã tăng nhiệt độ của bầu khí quyển sao Hỏa lạnh lẽo lên 30 ° C tuyệt đẹp.
Những cơn bão này có xu hướng xảy ra khi Sao Hỏa ở gần Mặt trời nhất và là kết quả của việc nhiệt độ tăng và gây ra những thay đổi trong không khí và đất. Khi đất khô, nó trở nên dễ dàng bị bắt bởi dòng không khí, nguyên nhân là do thay đổi áp suất do nhiệt tăng. Các cơn bão bụi khiến nhiệt độ tăng cao hơn nữa, dẫn đến sao Hỏa phải trải qua hiệu ứng nhà kính của riêng mình.
Với sự khác biệt về mùa và độ dài ngày, người ta sẽ tự hỏi liệu lịch sao Hỏa tiêu chuẩn có thể được phát triển hay không. Trong thực tế, nó có thể, nhưng nó sẽ là một chút thách thức. Đối với một người, lịch sao Hỏa sẽ phải tính đến các chu kỳ thiên văn kỳ dị của Sao Hỏa và các chu kỳ phi thiên văn của chúng ta như tuần 7 ngày làm việc với chúng.
Một xem xét khác trong việc thiết kế lịch là chiếm số lượng ngày trong một năm. Năm Trái Đất kéo dài 365.24219 ngày và do đó, năm dương lịch có chứa 365 hoặc 365 ngày tương ứng. Một công thức như vậy sẽ cần phải được phát triển để giải thích cho năm sao Hỏa 668.5921-sol. Tất cả những điều này chắc chắn sẽ trở thành một vấn đề khi con người ngày càng cam kết khám phá (và có lẽ là thuộc địa) Hành tinh Đỏ.
Chúng tôi đã viết nhiều bài viết thú vị về Sao Hỏa tại Tạp chí Vũ trụ. Dưới đây là bao lâu một năm trên các hành tinh khác?, Hành tinh nào có ngày dài nhất?, Một năm trên sao Thủy là bao lâu, một năm trên trái đất là bao lâu? Một năm trên sao Kim là bao lâu? Năm trên sao Mộc?, Một năm trên sao Thổ là bao lâu? Một năm trên sao Thiên Vương là bao lâu? Một năm trên sao Hải Vương là bao lâu? Một năm trên sao Diêm Vương là bao lâu?
Để biết thêm thông tin, hãy xem trang Khám phá Hệ mặt trời của NASA trên Sao Hỏa.
Astronomy Cast cũng có một vài tập thú vị về đề tài này. Giống như Tập 52: Sao Hỏa và Tập 91: Tìm kiếm nước trên Sao Hỏa.
