czwartek, 2 stycznia 2014

Co łączy Marsa i Merkurego?



Merkury i Mars to bardzo różne planety. Choć nie jest ani najcieplejszym ani najzimniejszym miejscem w Układzie Słonecznym, na Merkurym obserwujemy najbardziej zróżnicowane temperatury, od -170’C nocą do 400’C za dnia. Mars posiada cieniutką atmosferę, ale wystarczającą by były tam burze, pory roku i bardziej wyrównane temperatury. Obie planety różni skład, wielkość, odległość od Słońca i szereg innych czynników. Zbieg okoliczności jednak chciał, że na powierzchni obu siła ciążenia jest niemal jednakowa.


Zastanówmy się co się zmieni w równaniu na powierzchni Marsa i Merkurego. Stała grawitacji ma to do siebie, że się nie zmienia. Masa m, powiedzmy dziobaka, również będzie jednakowa na Ziemi, Marsie, Merkurym i w przestrzeni międzygwiezdnej. Zmienią się jednak masa planety i odległość od jej środka.

Stojąc na Merkurym będziemy mieć pod nogami 330 trylionów (1018) ton i będziemy jakieś 2439 kilometrów od jego środka. Na powierzchni Marsa będziemy 3386 kilometrów od centrum planety, która waży 642 tryliony ton. Przyciągać będzie nas niemal dwukrotnie większa masa, ale odległość podniesiona do kwadratu również zwiększy się około dwóch razy. Dwójka w liczniku, dwójka w mianowniku i otrzymujemy ten sam wynik. W przybliżeniu.

A dokładnie? Dokładnie siła przyciągania powinna być taka sama z dokładnością do 1% i nie ma co liczyć na dokładniejszy wynik, bo będzie on zależał od tego gdzie na danej planecie staniemy. I nie chodzi tu tylko o spłaszczenie planet w wyniku ruchu obrotowego, ale również anomalie grawitacyjne. Na Ziemi są one na tyle silne, że przyspieszenie ziemskie w mieście Meksyk wynosi 9,776 m/s2, a w Anchorage na Alasce 9,826 m/s2. Na Marsie i Merkurym wynosi około 3,711 m/s2.

Mimo wszystko podobieństwo ciążenia na Marsie i Merkurym powinno trochę dziwić. W końcu jeśli dwukrotnie powiększymy promień, to powierzchnia powinna wzrosnąć czterokrotnie a objętość (czyli masa) ośmiokrotnie. Więc ciążenie powinno wzrosnąć dwukrotnie (osiem razy więcej w liczniku, cztery razy więcej w mianowniku). Haczyk tkwi w gęstości. Mars ma najmniejszą gęstość ze skalnych planet w naszym układzie – średnio 3,934 grama na centymetr sześcienny. Gęstość Merkurego to 5,427 g/cm3. Przebija go jedynie Ziemia z gęstością 5,513 g/cm3.


4 komentarze:

  1. Skąd tak niska gęstość Marsa??

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Niestety nie udało mi się znaleźć odpowiedzi na to pytanie. Spotkałem się tylko z teoriami, że niska gęstość sugeruje, że w jądrze Marsa oprócz niklu i żelaza jak to jest w przypadku trzech wewnętrznych planet, jest sporo siarki. Ale to nie wyjaśnia dlaczego tam jest tak a wewnętrzne planety mają dość podobną gęstość.

      Usuń
  2. Widocznie Mars jest pusty w środku bo to statek kosmiczny!

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. albo zamiast magmy w srodku jest male slonce i zycie tam toczy sie na "odwroconej" stronie planety

      Usuń