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KVHS Northeim 2025 : Astronomie - eine Reise durch Raum und Zeit

Der Planet Mars

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- Wikipedia - Der Planet Mars

Eigenschaften des Mars

Der Mars ist ein kalter Wüstenplanet mit einer dünnen $CO_2$-Atmosphäre, riesigen Vulkanen, tiefen Tälern und
möglichen Spuren von früherem Wasser. Trotz fehlendem Magnetfeld und harscher Umwelt ist er eines der
vielversprechendsten Ziele für die Suche nach ausserirdischem Leben und zukünftige menschliche Erkundung.

Allgemeine Eigenschaften:

• - Typ: Gesteinsplanet (terrestrischer Planet)
• - Grösse: Zweitkleinster Planet des Sonnensystems (nach Merkur)
• - Durchmesser: $6779 km$ (etwa 53 % des Erddurchmessers)
• - Umfang: $21344 km$
• - Masse: $6.417 \cdot 10^{23} kg$ (ca. 10.7 % der Erdmasse)
• - Dichte: $3.93 g/cm^3$ (weniger dicht als die Erde)
• - Schwerkraft: $3.71 m/s^2$ (ca. 38 % der Erdanziehungskraft)
• - Form: Fast kugelförmig mit geringer Abplattung

Umlaufbahn & Rotation:

• - Mittlere Entfernung zur Sonne: $227.9 \cdot 10^{6} km$ (1.52 AE)
• - Exzentrizität der Umlaufbahn: $0.0934$ (deutlich elliptischer als Erde)
• - Perihel (sonnennächster Punkt): $206.6 \cdot 10^{6} km$
• - Aphel (sonnenfernster Punkt): $249.2 \cdot 10^{6} km$
• - Umlaufzeit um die Sonne: 687 Erdtage (1.88 Erdjahre)
• - Rotationsperiode (Marstag): 24 h 37 min 22 s (fast identisch mit der Erde)
• - Rotationsrichtung: Prograd (wie Erde, gegen den Uhrzeigersinn)
• - Neigung der Rotationsachse: $25.19 ^{\circ}C$ (verursacht Jahreszeiten)
• - Mittlere Bahngeschwindigkeit: $24.077 km/s$

Oberfläche & Geologie:

• - Maximale Temperatur: +20 ^{\circ}C$ (an Äquatorstellen)
• - Minimale Temperatur: -140 ^{\circ}C$ (an den Polen)
• - Durchschnittstemperatur: -63 ^{\circ}C$
• - Albedo (Reflexionsvermögen): 0.15 (reflektiert 15 % des Sonnenlichts)
• - Oberflächenbeschaffenheit: Wüstenartige Landschaft, mit Staub bedeckt
• - Höchster Berg: Olympus Mons (22 km hoch, grösster Vulkan im Sonnensystem)
• - Längster Canyon: Valles Marineris (4000 km lang, bis zu 7 km tief)
• - Grösste Einschlagkrater:
  • - Hellas Planitia (2300 km Durchmesser)
  • - Argyre Planitia (1800 km Durchmesser)
• - Kruste:
  • - Dicke: 50 - 125 km
  • - Besteht hauptsächlich aus Basalt
• - Keine Plattentektonik: Mars hat eine starre Kruste ohne aktive Plattenbewegungen

Atmosphäre:

• - Gesamtdruck: 6.36 hPa (ca. 0.6 % des Erddrucks, extrem dünne Atmosphäre)
• Hauptbestandteile:
  • - 95.3 % Kohlendioxid ($CO_2$)
  • - 2.7 % Stickstoff ($N_2$)
  • - 1.6 % Argon ($Ar$)
  • - Spuren von Sauerstoff ($O_2$), Wasserdampf ($H_2O$) und Methan ($CH_4$)
• - Staubstürme: Häufig und teilweise planetenumfassend
• - Wolken: Bestehen aus Wassereis oder gefrorenem CO₂ (Trockeneis)
• - Windgeschwindigkeiten: Bis zu 400 km/h in Stürmen
• - Fehlende Magnetosphäre: Keine starke Abschirmung gegen Sonnenstrahlung

Wasser & Eiskappen:

• - Polare Eiskappen:
  • - Bestehen aus Wassereis & gefrorenem Kohlendioxid
  • - Grösse schwankt saisonal durch Sublimation
• - Unterirdisches Wasser:
  • - Permafrostböden mit Eisablagerungen
  • - Mögliche unterirdische Salzwasserseen (durch Radar entdeckt)
• - Vergangene Flüsse & Seen:
  • - Trockene Flussbetten und Delta-Strukturen deuten auf früheres Wasser hin
  • - Vor ca. 3.5 Milliarden Jahren wahrscheinlich grosse Ozeane

Magnetfeld & Kern:

• - Kein globales Magnetfeld, aber lokale Magnetisierungen in Kruste
• - Kern:
  • - Radius: ~1.800 km
  • - Zusammensetzung: Eisen-Schwefel-Kern (teils flüssig)
  • - Kein dynamischer Geodynamo → Keine magnetische Abschirmung

Monde:

- Phobos

•   Durchmesser: 22.4 km
•   Umlaufzeit: 7 h 39 min (sinkt langsam in Richtung Mars)

- Deimos

•   Durchmesser: 12.4 km
•   Umlaufzeit: 30.3 Stunden

- Beide Monde könnten eingefangene Asteroiden sein

Besondere Eigenschaften:

• - Rote Farbe: Durch Eisenoxid (Rost) auf der Oberfläche
• - Staubstürme: Grösster Staubsturm des Sonnensystems
• - ähnlichste Tageslänge zur Erde: Fast 24.5 Stunden
• - Frühere Wasseraktivität: Hinweise auf Ozeane und Flüsse in der Vergangenheit
• - Mögliche Bedingungen für mikrobielles Leben: In unterirdischen Wasservorkommen oder früheren Seen

Erforschung:

• Frühere Missionen:
  • - Viking 1 & 2 (erste Lander, 1976)
  • - Pathfinder (erste Mars-Rover-Mission, 1997)
• - Aktuelle Rover:
  • - Curiosity (seit 2012)
  • - Perseverance (seit 2021) mit Helikopter Ingenuity
• Geplante Missionen:
  • - Mars Sample Return (Probenrückführung)
  • - Menschliche Marsmissionen (geplant für 2030er Jahre)

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