A Marsnak sok izgalmas tulajdonsága van. A tengely körüli forgásának periódusa majdnem megegyezik a Földével, mindössze 40 perccel hosszabb, és a marsi nap mint időegység egyedi nevet is kapott: Sol. A bolygó jellegzetes vöröses színét a felszínén bőven előforduló, vas-oxidban (rozsda) gazdag homok okozza. A háború istenéről elnevezett bolygónak viszont nincs erős mágneses mezeje, ami számos negatívummal jár. A Napból és a kozmikus térből érkező sugárzás ellen nem védene minket semmi, amennyiben az égitest felszínén lennénk. A hőmérséklet-különbség a felszínének különböző részein is nagy, amit két tényező okoz. Egyrészt a 25 fokos tengelyferdesége, amely miatt az egyes évszakok a földiekhez hasonlóan váltják egymást. Másrészt a planéta légkörét a napszél rendkívül elvékonyította, így a víz elpárolgott, és a felszíni légnyomás csupán 0,6%-a a földinek. Ennek következtében a legmelegebb területeken a hőmérséklet akár a 20 °C-ot is elérheti, azonban a sarkokon akár -153 °C-os fagyok is előfordulnak.
A tengelyferdeség következtében kialakult marsi évszakok sokkal hosszabbak, mint a Földön, mivel a bolygó nagyjából kétszer olyan hosszú idő (687 földi nap) alatt kerüli meg a Napot. Az évszakváltozásokkal együtt így napfordulók és nap-éj egyenlőségek is vannak a vörös bolygón. Május 30-án 1:25-kor a marsi déli féltekén az ottani téli napfordulóval beköszönt a hideg tél, míg az északi féltekén az ottani nyári napfordulóval a nyarat köszönthetjük.
A Mars északi féltekéjén a nyári, míg a déli féltekéjén a téli napforduló jelentős éghajlati és légköri fordulópontot jelöl a bolygó szezonális ciklusában. Ebben az időszakban számos meteorológiai és topográfiai változás figyelhető meg, amelyek fontos információkat szolgáltatnak a bolygó dinamikus atmoszférájáról és évszakos változásairól.
A Mars légköre vékony, főként szén-dioxidból áll, és bár a Földéhez képest ritka, jelentős meteorológiai aktivitást mutat. A napforduló környékén az északi féltekén melegedés tapasztalható, ami az atmoszférában erős konvektív mozgásokat idéz elő. Ezek a mozgások különösen a Mars egyenlítője közelében található Tharsis-hátság hatalmas vulkánjai – köztük az Olympus Mons, Arsia Mons, Pavonis Mons és Ascraeus Mons – felett idéznek elő orografikus (hegyi eredetű) felhőképződést.
Az orografikus felhők jellemzően vízjég-kondenzáció eredményeként alakulnak ki, amikor a felszálló légáramok hűvösebb rétegekbe kerülnek, és a levegő nedvességtartalma kicsapódik. Ezek a felhők gyakran a helyi reggel és délelőtt során a leglátványosabbak, és fehér, selymes megjelenésükkel szembetűnőek a vöröses Mars-felszín felett.
A Tharsis-vulkánok feletti felhők mellett a topográfiailag meghatározott felhők más régiókban is megfigyelhetők, különösen a Syrtis Major és a mellette levő Lybia térsége felett. Ezek a területek az albedókülönbségek (fényvisszaverő képességbeli különbségek) miatt hőtani szempontból eltérőek, ami szintén hozzájárul a felhőképződéshez. A Syrtis Major egy nagy, sötét bazaltos terület, amely nappal erősebben felmelegszik, éjszaka pedig gyorsan lehűl, ez pedig kedvez a lokális légköri konvekciónak és a felhőképződésnek.
A Mars egyik legmélyebb és legnagyobb becsapódási medencéje, a Hellas Planitia a déli féltekén helyezkedik el, és különösen érzékeny a szezonális légköri változásokra. A téli napforduló idején a Hellas-medencében gyakran megfigyelhető ködképződés, főként a felszín közeli fagyos hőmérsékletek és az éjszakai hőkisugárzás következményeként.
Ez a köd valószínűleg vízjégből és szárazjégből (a szén-dioxid jegéből) áll, és hajnalban a legsűrűbb. A Mars vékony légköre miatt ezek a ködrétegek nem tartósak, de a helyi mikroklímát és a hőmérsékleti viszonyokat jelentősen befolyásolják. Az ilyen jelenségek fontosak a jövőbeli marsi időjárás-előrejelzések szempontjából, valamint az emberes missziók szempontjából is, mivel befolyásolhatják a leszállási körülményeket, hogy hol lesz érdemes kutatóbázist létrehozni.
A Mars északi pólussapkájának maradványai a nyári napforduló idején csökkennek, ahogy arrafelé a Nap magasabbra emelkedik az égbolton, és fokozatosan szublimálja (a fagyott állapotból a folyékony állapot kihagyásával gáz képződik) a sarki szén-dioxid-jég és vízjégkészleteket. Ennek eredményeként a földi távcsövekkel és a Mars körül keringő szondák kameráival a pólus környéki területekről végzett megfigyelések során észlelt fehér régiók kiterjedése egyre csökken, és a sarki felszíni területek egyre jobban feltárulnak.
Ezzel szemben a déli féltekén, ahol a tél uralkodik, a déli pólussapka növekedésnek indul, és egyre vastagabb szárazjég-réteg alakul ki a felszínen. Ez a folyamat a marsi szén-dioxid-körforgás kulcsfontosságú eleme, amely az atmoszferikus nyomás évszakos változását is befolyásolja. A pólussapkák változása szorosan összefügg a marsi időjárási és éghajlati rendszerekkel, és hosszú távon a bolygó történetének klímaváltozási folyamatairól is tanúskodik.
Ezeket a légköri változásokat a Mars felszínén méréseket végző roverek, az Endurance és a Curiosity jól nyomon követik, valamint a Mars körül keringő űrszondák is távmérésekkel közvetítik felénk. A Földről nézve ekkor csakis a legnagyobb távcsövekkel készült felvételekből tudjuk valamennyire nyomon követni ezeket a marsi légköri jelenségeket. Kisebb távcsövekkel a Naphoz már napról napra közelebb látszó, csak 5,6 ívmásodperc szögméretű Mars bolygóból szinte csak egy kis vörös korongocskát látunk az Oroszlán csillagképben.
Szerző: Varga Nóra, Bemutató csillagász
Svábhegyi Csillagvizsgáló