Vejret på Mars
Lufttrykket på Mars er omkring 7 millibar – mindre end en hundreddel af trykket ved Jordoverfladen. Atmosfæren består af 95% kuldioxid, 2,7% kvælstof, 1,6% argon, 0,15% ilt samt vekslende forekomst af vanddamp. Kuldioxidtrykket på Jordoverfladen er 0,03% af 1013 millibar, dvs. langt under en millibar.
På Jorden er kuldioxid en dominerende drivhusgas, dvs. en gas, der lader sollyset komme ind, men absorberer varmestråling fra jordoverfladen. Herved bliver overfladen varmere, end den ville være uden et sådant luftlag. Drivhusvirkningen af atmosfæren på Mars er således kraftigere, end den er på Jorden. Alligevel ligger overfladetemperaturerne mellem −125°C og +15°C, hvilket er mindre end Jordens overfladetemperaturer. Dette skyldes at Mars er ca. halvanden gang længere væk fra Solen end Jorden, og en kvadratmeter på overfladen af Mars modtager under halvdelen af det sollys, end en kvadratmeter på Jordoverfladen modtager.
Vands triplepunkt er på cirka 6 millibar, dvs. ved tryk under 6 millibar kan vand ikke eksistere i flydende form. Ved 6 millibar er kogepunktet og smeltepunktet for vand det samme. Ved 7 millibar er is' smeltepunkt ca. 0°C, mens vands kogepunkt er cirka +1°C. Middeltrykket ved Marsoverfladen er 7,65 millibar, svarende til et kogepunkt for vand på +3°C, så der er meget små muligheder for flydende vand på Mars. Alligevel har Viking-sonderne fotograferet en række landskabsformer, der ganske klart synes at være dannet af flydende vand. Dette har givet anledning til spekulationer om hvorvidt Mars har klimasvingninger i lighed med istiderne på Jorden. Mars skulle så befinde sig i en kold og tør klimaperiode med lavt lufttryk, mens den til andre tider skulle have et højere lufttryk samt et varmere og vådere klima.
Der eksisterer mange teorier om hvorfor Jorden har haft istider de sidste 2-3 millioner år. To af teorierne vil uden videre kunne anvendes på Mars. Den første er, at det er svingninger i Solens energiudstråling, der forårsager istider og mellemistider. En sådan forklaring vil dog fungere dårligt på Mars. Hvis Mars har klimasvingninger forårsaget af Solens svingninger må de være synkrone med Jordens klimasvingninger. Jorden har i øjeblikket et helt usædvanligt varmt klima – vi lever i en mellemistid. Når Jordens klima engang vender tilbage til sit naturlige leje, vil områder som f.eks. Skandinavien blive dækket af flere kilometer tyk is. Mars skulle derimod være midt i en kuldeperiode. Så dén istidsforklaring kan ikke bruges på Mars.
En anden teori for årsagen til Jordens klimasvingninger er Milankovitchs teori, der bygger på Jordaksens bevægelser kombineret med det faktum, at Jorden bevæger sig rundt om Solen i en ellipse. Dette betyder for tiden, at sommeren på den nordlige halvkugle er en uge længere end vinteren.
Jordaksen peger ikke mod et fast punkt i rummet, den drejer sig rundt i en cirkel i løbet af 26.000 år. Tilsvarende peger heller ikke Mars' rotationsakse imod et bestemt punkt i rummet. Jordaksen hælder i øjeblikket godt 23½ grad i forhold til ekliptika – i løbet af godt 40.000 år varierer denne hældning mellem 22 og 24 grader. Mars' akse hælder i øjeblikket cirka 24 grader i forhold til ekliptika, og varierer over 100.000 år mellem 14 og 35 graders hældning. Jordbanens excentricitet er 0,017 og varierer over 100.000 år mellem 0,06 og 0,005. Marsbanens excentricitet er 0,0934. Jorden roterer om sin akse i løbet af 24 timer – Mars i løbet af godt 24 og en halv time. Disse tal skulle vise ganske klart at Milankovitchs teori skulle have en langt større effekt på Mars.
Når Mars' rotationsakse hælder 35 grader, vil Solen i sommerhalvåret – som på Mars varer næsten et helt år – stå højt på himlen, og ikke gå ned i lange tidsrum. I en sådan periode vil isen kunne smelte og vandet fordampe. Vanddamp er en effektiv drivhusgas, så effekten vil i et vist omfang være selvforstærkende. I vinterhalvåret vil temperaturerne blive meget lave, og luften vil ikke kunne indeholde meget vanddamp. Derfor vil kun kuldioxiden kunne flyttes mellem polerne, vandet vil flyttes fra polerne mod ækvator. Når Mars' rotationsakse næsten står vinkelret på ekliptika, vil vandet blive flyttet den anden vej, fordi der vil være relativt varmt ved ækvator og moderat kulde ved polerne.
Et er, at vandtransporten varierer mellem forskellige klimaperioder; noget andet er, om disse variationer kan blive så voldsomme, at de fremkalder floder af flydende vand eller måske ligefrem oceaner. En anden forklaring på de udtørrede flodlejer kunne være en forkomst af flydende vand, der lå mange millioner af år tilbage i tiden, og derfor ikke havde forbindelse med de nuværende klimasvingninger. På den måde opstår spørgsmålet, om Mars har haft et meget mildere klima – måske har der engang endda været liv på Mars. Efter hvad vi nu ved, må man nok formode, at der ikke er liv på Mars, men muligheden af at det har været der tidligere betyder, at studiet af Mars har betydning for spørgsmålet om livets opståen i universet.
Overfladen af Mars er for hovedpartens vedkommende rød på grund af et stort indhold af jernoxider. Dette kan være opstået på flere måder. En af mulighederne er udfældning fra vand i et fortidigt ocean. I så fald vil det have andre magnetiske egenskaber, end hvis det er dannet på anden vis. Måleudstyr, der er udviklet på H.C. Ørsted Institutet i Danmark, skal indenfor de kommende år sendes til Mars ombord på Mars Pathfinder for at teste, om overfladens jernoxider er dannet under vand.
Bestemmelsen af klimasvingninger på Mars er et fjernt mål, der har relevans for forståelsen af Jorden klima. I øjeblikket drejer en del af forskningen sig mere om at forstå og bestemme klimaet, som det er på Mars i øjeblikket. Et typisk sted, som f.eks. der, hvor vikingsonderne landede, vil være udsat for et barsk klima målt med jordiske alen: I løbet af et døgn varierer temperaturen mellem −70°C og −30°C. Trykket varierer mellem 7 og 8 millibar. Efter mørkets frembrud vil luften blive så kold, at den smule vanddamp, der er i atmosfæren, vil danne en tynd tåge. Denne tåge vil vokse mange meter opad i atmosfæren i løbet af natten, og hindre meget store temperaturfald. I løbet af de første timer efter at Solen atter er stået op, vil tågen forsvinde. Ved −30°C er vands damptryk ikke stort, så vandindholdet i atmosfæren er ikke højt – mindre end en femtedel millibar. Der er endvidere nogen årstidsvariation, så overfladen om vinteren ikke blot er koldere, men også får små områder med rimfrost. Det kan også blæse en del, og især på den sydlige halvkugle kan der optræde store støvstorme.
Klimaet på Mars er, målt med jordiske alen, meget barsk, men Mars er faktisk det eneste sted udenfor Jorden i Solsystemet, hvor det overhovedet giver mening at tale om et klima i vores betydning. Overfladeforholdene på Mars må herudfra betragtes som relativt meget jordlignende.
Denne side er sidst opdateret 10. marts 2003