Il pianeta Marte ha poche cose in comune. Entrambi i pianeti hanno all'incirca la stessa quantità di superficie terrestre, calotte polari sostenute ed entrambi hanno un'inclinazione simile nei loro assi di rotazione, offrendo a ciascuno di essi una forte variabilità stagionale. Inoltre, entrambi i pianeti presentano una forte evidenza di aver subito cambiamenti climatici in passato. Nel caso di Marte, questa prova indica una volta che ha un'atmosfera praticabile e acqua liquida sulla sua superficie.
Allo stesso tempo, i nostri due pianeti sono molto diversi e in molti modi molto importanti. Uno di questi è il fatto che la gravità su Marte è solo una frazione di ciò che è qui sulla Terra. Comprendere l'effetto che ciò avrà probabilmente sugli esseri umani è di estrema importanza quando arriva il momento di inviare missioni con equipaggio su Marte, per non parlare dei potenziali coloni.
Marte rispetto alla Terra:
Le differenze tra Marte e la Terra sono tutte cruciali per l'esistenza della vita così come la conosciamo. Ad esempio, la pressione atmosferica su Marte è una piccola frazione di ciò che è qui sulla Terra, con una media di 7,5 millibar su Marte a poco più di 1000 qui sulla Terra. La temperatura media della superficie è anche più bassa su Marte, classificandosi ad una temperatura fredda di -63 ° C rispetto ai 14 ° C balsamici della Terra.
E mentre la durata di un giorno marziano è all'incirca la stessa di quella qui sulla Terra (24 ore 37 minuti), la durata di un anno marziano è significativamente più lunga (687 giorni). Inoltre, la gravità sulla superficie di Marte è molto più bassa di quanto non sia qui sulla Terra - il 62% in meno per essere precisi. A soli 0,376 dello standard terrestre (o 0,376 g), una persona che pesa 100 kg sulla Terra peserebbe solo 38 kg su Marte.
Questa differenza nella gravità della superficie è dovuta a una serie di fattori: massa, densità e raggio sono i principali. Anche se Marte ha quasi la stessa superficie terrestre della Terra, ha solo metà del diametro e meno densità della Terra - che possiede circa il 15% del volume della Terra e l'11% della sua massa.
Calcolo della gravità marziana:
Gli scienziati hanno calcolato la gravità di Marte sulla base della teoria della gravitazione universale di Newton, che afferma che la forza gravitazionale esercitata da un oggetto è proporzionale alla sua massa. Quando applicato a un corpo sferico come un pianeta con una data massa, la gravità della superficie sarà approssimativamente inversamente proporzionale al quadrato del suo raggio. Se applicato a un corpo sferico con una determinata densità media, sarà approssimativamente proporzionale al suo raggio.
Queste proporzioni possono essere espresse dalla formula g = m/r2, dove g è la gravità superficiale di Marte (espressa come multiplo della Terra, che è 9,8 m / s²), m è la sua massa - espressa come multiplo della massa terrestre (5.976 · 1024 kg) - e r il suo raggio, espresso come multiplo del raggio (medio) della Terra (6.371 km).
Ad esempio, Marte ha una massa di 6,4171 x 1023 kg, che è 0,107 volte la massa della Terra. Ha anche un raggio medio di 3.389,5 km, che arriva a 0,532 raggi terrestri. La gravità superficiale di Marte può quindi essere espressa matematicamente come: 0,107 / 0,532², da cui ricaviamo il valore di 0,376. In base alla gravità della superficie terrestre, ciò determina un'accelerazione di 3.711 metri al secondo al quadrato.
Implicazioni:
Al momento non è noto quali effetti avrà a lungo termine l'esposizione a questa quantità di gravità sul corpo umano. Tuttavia, la ricerca in corso sugli effetti della microgravità sugli astronauti ha dimostrato che ha un effetto dannoso sulla salute, che include perdita di massa muscolare, densità ossea, funzione degli organi e persino vista.
Comprendere la gravità di Marte e il suo effetto sugli esseri terrestri è un primo passo importante se un giorno vogliamo inviare astronauti, esploratori e persino coloni. Fondamentalmente, gli effetti dell'esposizione a lungo termine alla gravità che è poco più di un terzo della normale della Terra saranno un aspetto chiave di qualsiasi piano per le prossime missioni con equipaggio o gli sforzi di colonizzazione.
Ad esempio, i progetti di crowdfunding come Mars One tengono conto della probabilità di deterioramento muscolare e osteoporosi per i loro partecipanti. Citando un recente studio sugli astronauti della Stazione Spaziale Internazionale (ISS), riconoscono che le durate delle missioni che vanno dai 4-6 mesi mostrano una perdita massima del 30% delle prestazioni muscolari e una perdita massima del 15% della massa muscolare.
La loro proposta missione richiede molti mesi nello spazio per arrivare su Marte e per coloro che si offrono volontari per trascorrere il resto della vita vivendo sulla superficie marziana. Naturalmente, sostengono anche che i loro astronauti saranno "ben preparati con un programma di contromisure scientificamente valido che li manterrà sani, non solo per la missione su Marte, ma anche quando si adegueranno alla vita sotto gravità sulla superficie di Marte." Quali sono queste misure resta da vedere.
Imparare di più sulla gravità marziana e su come gli organismi terrestri pagano sotto di essa potrebbe essere un vantaggio per l'esplorazione dello spazio e le missioni anche su altri pianeti. E poiché vengono prodotte ulteriori informazioni dalle molte missioni robotiche di lander e orbiter su Marte, nonché dalle missioni con equipaggio pianificate, possiamo aspettarci di avere un quadro più chiaro di come sia la gravità marziana da vicino.
Mentre ci avviciniamo alla proposta missione della NASA su Marte, che è attualmente prevista per il 2030, possiamo certamente aspettarci che verranno tentati ulteriori sforzi di ricerca.
Abbiamo scritto molti articoli interessanti su Marte qui su Space Magazine. Ecco quanto è forte la gravità su altri pianeti? Gravità marziana da testare su topi, Marte rispetto alla Terra, Gli asteroidi possono essere scossi e agitati dalla gravità di Marte, Come possiamo colonizzare Marte? Come possiamo vivere su Marte? E come possiamo Terraformare Marte?
Informazioni sulla biosatellite di gravità di Marte. E ai bambini potrebbe piacere questo; un progetto che possono costruire per dimostrare la gravità di Marte.
Astronomia Cast ha anche alcuni episodi meravigliosi sull'argomento. Ecco l'episodio 52: Mars, e l'episodio 95: Humans to Mars, Parte 2 - Coloni.
fonti:
- NASA: Esplorazione del sistema solare - Marte
- MIT - Missione per esplorare l'effetto della gravità di Marte sui mammiferi
- Mars One - In che modo la missione Mars influenzerà fisicamente gli astronauti
- Wikipedia - Marte
