de planeten aarde en Mars hebben weinig dingen gemeen. Beide planeten hebben ongeveer dezelfde hoeveelheid landoppervlak, aanhoudende poolkappen, en beide hebben een vergelijkbare helling in hun rotatieassen, waardoor elk van hen een sterke seizoensgebonden variabiliteit biedt., Bovendien tonen beide planeten sterk aan dat ze in het verleden klimaatverandering hebben ondergaan. In het geval van Mars wijst dit bewijs erop dat het ooit een levensvatbare atmosfeer en vloeibaar water op het oppervlak heeft.
tegelijkertijd zijn onze twee planeten echt heel verschillend, en op een aantal zeer belangrijke manieren. Eén daarvan is het feit dat de zwaartekracht op Mars slechts een fractie is van wat het hier op aarde is., Het begrijpen van het effect dat dit waarschijnlijk zal hebben op de mens is van extreem belang als het tijd is om bemande missies naar Mars te sturen, om nog maar te zwijgen van potentiële kolonisten.
Mars in vergelijking met de aarde:
de verschillen tussen Mars en de aarde zijn allemaal cruciaal voor het bestaan van leven zoals we dat kennen. Bijvoorbeeld, de atmosferische druk op Mars is een kleine fractie van wat het hier op aarde is-gemiddeld 7,5 millibar op Mars tot iets meer dan 1000 hier op aarde. De gemiddelde oppervlaktetemperatuur is ook lager op Mars, ranking in een frigide -63 °C in vergelijking met de aarde ” s zwoele 14 °C.,
en hoewel de lengte van een Martiaanse dag ongeveer gelijk is aan die van hier op aarde (24 uur en 37 minuten), is de lengte van een Martiaanse jaar aanzienlijk langer (687 dagen). Bovendien is de zwaartekracht op Mars veel lager dan hier op aarde – 62% lager om precies te zijn. Met slechts 0,376 van de aarde standaard (of 0,376 g), zou een persoon die 100 kg weegt op aarde slechts 38 kg wegen op Mars.
dit verschil in oppervlaktezwaartekracht is te wijten aan een aantal factoren – massa, dichtheid en straal zijn de belangrijkste. Hoewel Mars bijna hetzelfde landoppervlak heeft als de aarde, heeft het slechts de helft van de diameter en minder dichtheid dan de aarde – het bezit ruwweg 15% van het volume van de aarde en 11% van zijn massa.,
berekenen van de zwaartekracht van Mars:
wetenschappers hebben de zwaartekracht van Mars berekend op basis van Newton ‘ s theorie van de universele zwaartekracht, die stelt dat de gravitatiekracht die door een object wordt uitgeoefend proportioneel is aan zijn massa. Wanneer toegepast op een bolvormig lichaam zoals een planeet met een bepaalde massa, zal de oppervlaktezwaartekracht ongeveer omgekeerd evenredig zijn met het kwadraat van zijn straal. Wanneer toegepast op een bolvormig lichaam met een bepaalde gemiddelde dichtheid, zal het ongeveer evenredig zijn met zijn straal.,
Deze proportionaliteiten kunnen worden uitgedrukt met de formule g = M/r2, waarbij G De oppervlaktezwaartekracht van Mars is (uitgedrukt als een veelvoud van de massa van de aarde, wat 9,8 m / s2 is), m de massa is – uitgedrukt als een veelvoud van de massa van de aarde (5,976·1024 kg) – en r de straal, uitgedrukt als een veelvoud van de gemiddelde straal van de aarde (6,371 km).
Mars heeft bijvoorbeeld een massa van 6,4171 x 1023 kg, wat 0,107 maal de massa van de aarde is. Het heeft ook een gemiddelde straal van 3.389, 5 km, wat neerkomt op 0.532 aardstralen. De oppervlaktezwaartekracht van Mars kan daarom wiskundig worden uitgedrukt als: 0,107 / 0,5322, waaruit we de waarde van 0,376 krijgen. Gebaseerd op de eigen zwaartekracht van de aarde, komt dit neer op een versnelling van 3.711 meter per seconde kwadraat.,
implicaties:
op dit moment is het niet bekend welke effecten langdurige blootstelling aan deze hoeveelheid zwaartekracht op het menselijk lichaam zal hebben. Echter, lopend onderzoek naar de effecten van microzwaartekracht op astronauten heeft aangetoond dat het een schadelijk effect op de gezondheid heeft – waaronder verlies van spiermassa, botdichtheid, orgaanfunctie en zelfs gezichtsvermogen.het begrijpen van de zwaartekracht van Mars en zijn invloed op aardse wezens is een belangrijke eerste stap als we er ooit astronauten, ontdekkingsreizigers en zelfs kolonisten naartoe willen sturen., Kortom, de effecten van langdurige blootstelling aan zwaartekracht die iets meer dan een derde van de aarde normaal is, zullen een belangrijk aspect zijn van alle plannen voor aankomende bemande missies of kolonisatie inspanningen.
crowdsourced projecten zoals Mars One houden rekening met de waarschijnlijkheid van spierafbraak en osteoporose voor hun deelnemers., Onder verwijzing naar een recente studie van de astronauten van het International Space Station (ISS), erkennen ze dat de duur van de missie, variërend van 4-6 maanden, een maximaal verlies van 30% spierprestaties en een maximaal verlies van 15% spiermassa laat zien.hun voorgestelde missie vraagt om vele maanden in de ruimte om naar Mars te komen, en om de rest van hun leven op het oppervlak van Mars door te brengen., Natuurlijk beweren ze ook dat hun astronauten “goed voorbereid zullen zijn met een wetenschappelijk geldig tegenmaatregelen programma dat hen gezond zal houden, niet alleen voor de missie naar Mars, maar ook als ze zich aanpassen aan het leven onder zwaartekracht op het oppervlak van Mars.”Wat deze maatregelen zijn, valt nog te bezien.
Het leren van meer over de zwaartekracht van Mars en hoe terrestrische organismen eronder vallen, kan een zegen zijn voor ruimteverkenningen en missies naar andere planeten., En naarmate meer informatie wordt geproduceerd door de vele robotmissies van Lander en orbiter op Mars, evenals geplande bemande missies, kunnen we verwachten dat we een duidelijker beeld krijgen van hoe de zwaartekracht van Mars is van dichtbij.naarmate we dichter bij NASA ‘ s voorgestelde bemande missie naar Mars komen, die momenteel gepland staat voor 2030, kunnen we zeker verwachten dat er meer onderzoek zal worden gedaan.
verken verder
hoe sterk is de zwaartekracht op Mars?