planeterna jorden och Mars har få saker gemensamt. Båda planeterna har ungefär samma mängd markyta, ihållande polära Kepsar, och båda har en liknande lutning i sina rotationsaxlar, vilket ger var och en av dem stark säsongsvariabilitet., Dessutom uppvisar båda planeterna starka bevis för att ha genomgått klimatförändringar tidigare. I Mars ” fall pekar detta bevis mot det en gång med en livskraftig atmosfär och flytande vatten på dess yta.
samtidigt är våra två planeter verkligen ganska olika och på ett antal mycket viktiga sätt. En av dessa är det faktum att gravitationen på Mars är bara en bråkdel av vad det är här på jorden., Att förstå effekten detta sannolikt kommer att ha på människor är av yttersta vikt när det är dags att skicka besättningar till Mars, för att inte tala om potentiella kolonister.
Mars jämfört med jorden:
skillnaderna mellan Mars och jorden är alla avgörande för existensen av livet som vi känner till det. Atmosfärstrycket på Mars är till exempel en liten del av vad det är här på jorden – i genomsnitt 7,5 millibars på Mars till drygt 1000 här på jorden. Den genomsnittliga yttemperaturen är också lägre på Mars, ranking i vid en frigid -63 °C jämfört med jorden”s ljumma 14 ° C.,
och medan längden på en Marsisk dag är ungefär densamma som den är här på jorden (24 timmar 37 minuter) är längden på ett Marsiskt år betydligt längre (687 dagar). Ovanpå det är gravitationen på Mars ” – ytan mycket lägre än den är här på jorden – 62% lägre för att vara exakt. På bara 0,376 av Jordstandarden (eller 0,376 g) skulle en person som väger 100 kg på jorden bara väga 38 kg på Mars.
denna skillnad i ytgravitation beror på ett antal faktorer – massa, densitet och radie är den främsta. Även om Mars har nästan samma markyta som jorden, har den bara hälften av diametern och mindre densitet än jorden – som har ungefär 15% av jordens volym och 11% av dess massa.,
beräkning Martian Gravity:
forskare har beräknat Mars ” gravitation baserad på Newtons teori om universell Gravitation, som säger att gravitationskraften som utövas av ett objekt är proportionell mot dess massa. När den appliceras på en sfärisk kropp som en planet med en given massa, kommer ytgravitationen att vara ungefär omvänt proportionell mot kvadraten av dess radie. När den appliceras på en sfärisk kropp med en given genomsnittlig densitet kommer den att vara ungefär proportionell mot dess radie.,
dessa proportionaliteter kan uttryckas med formeln g = m/r2, där g är Mars ytvikt (uttryckt som en multipel av jordens s, som är 9,8 m / s2), m är dess massa – uttryckt som en multipel av jordens massa (5,976·1024 kg) – och r dess radie, uttryckt som en multipel av jordens s (medel) radie (6,371 km).
till exempel har Mars en massa på 6,4171 x 1023 kg, vilket är 0,107 gånger jordens massa. Den har också en genomsnittlig radie på 3,389, 5 km, som fungerar till 0,532 Jordradier. Mars ytvikt kan därför uttryckas matematiskt som: 0.107 / 0.5322, från vilken vi får värdet 0.376. Baserat på jordens egen ytgravitation fungerar detta till en acceleration på 3,711 meter per sekund kvadrat.,
implikationer:
för närvarande är det okänt vilka effekter långvarig exponering för denna mängd gravitation kommer att ha på människokroppen. Pågående forskning om effekterna av mikrogravitation på astronauter har dock visat att det har en skadlig effekt på hälsan – vilket inkluderar förlust av muskelmassa, bentäthet, organfunktion och jämn syn.
förstå mars” gravitation och dess inverkan på markbundna varelser är ett viktigt första steg om vi vill skicka astronauter, upptäcktsresande och till och med bosättare där en dag., I grund och botten kommer effekterna av långvarig exponering för gravitation som är drygt en tredjedel av jordens normala att vara en viktig aspekt av några planer för kommande bemannade uppdrag eller koloniseringsinsatser.
till exempel, crowd-sourced projekt som Mars One gör ersättningar för sannolikheten för muskelförsämring och osteoporos för sina deltagare., Med hänvisning till en nyligen genomförd studie av internationella rymdstationen (ISS) astronauter, erkänner de att uppdragstiden som sträcker sig från 4-6 månader visar en maximal förlust av 30% muskelprestanda och maximal förlust av 15% muskelmassa.
deras föreslagna uppdrag kräver i många månader i rymden för att komma till Mars, och för dem som volontärarbete att tillbringa resten av sina liv som lever på marsianska ytan., Naturligtvis hävdar de också att deras astronauter kommer att vara ” väl förberedda med ett vetenskapligt giltigt motåtgärder program som kommer att hålla dem friska, inte bara för uppdraget till Mars, men också när de blir anpassade till livet under gravitation på Mars-ytan.”Vad dessa åtgärder återstår att se.
lära sig mer om Martian gravitation och hur terrestriska organismer går under det kan vara en välsignelse för utforskning av rymden och uppdrag till andra planeter också., Och eftersom mer information produceras av de många robotic lander och orbiter uppdrag på Mars, liksom planerade bemannade uppdrag, kan vi förvänta oss att få en tydligare bild av vad Martian gravity är som på nära håll.
När vi närmar oss NASA: s föreslagna bemannade uppdrag till Mars, som för närvarande planeras äga rum 2030, kan vi säkert förvänta oss att fler forskningsinsatser kommer att försökas.
utforska vidare
hur stark är gravitationen på Mars?