Marte è molto più piccolo della Terra (il diametro è circa la metà, la massa 1/10), ma il suo periodo di rotazione è molto simile a quello del nostro pianeta e, data l'inclinazione del suo asse (24°), è anch'esso soggetto a stagioni. La gravità alla superficie, inferiore a quella della Terra, ha potuto trattenere solo una minima atmosfera in cui predomina l'anidride carbonica oltre a un poco di argo e di azoto e a qualche traccia di vapor acqueo. Lo strato atmosferico è talmente tenue che le temperature superficiali variano enormemente (da circa 0°C di giorno, a-200 °C di notte). Anche l'eccentricità dell'orbita del pianeta ha un ruolo importante nelle stagionali variazioni della temperatura.

Un tempo si pensava che le calotte polari fossero formate di anidride carbonica e di ghiaccio e sinora né le misurazioni degli strumenti né le fotografie prese dalle sonde "Viking" hanno contraddetto questa teoria.

Le molte fotografie prese dalle sonde americane hanno consentito agli studiosi di apprestare delle carte dettagliate della superficie di Marte: la proiezione riprodotta qui sopra si basa appunto su queste carte (le zone scure sovraimpresse segnano le regioni che appaiono scure quando si osserva Marte dalla Terra, con un telescopio). Vista attraverso gli "occhi" delle sonde spaziali, la superficie di Marte presenta una straordinaria varietà. Certe regioni ricordano il paesaggio lunare, coi suoi crateri grandi e piccoli; altre sono incredibilmente caotiche; altre ancora, infine assomigliano ai "mari" della Luna, sono lisce e piane, come I'Hellas. La superficie di Marte è percorsa, per 5000 Km di lunghezza (e 80 Km di larghezza) da un enorme canyon. Conta 4 grandi vulcani: tre lungo l'alta cresta di Tharsis e un quarto, ancora più grande, detto Nix Olympica, che si eleva per 30 Km e ha un diametro di base di 500 Km. La caratteristica più affascinante di Marte consiste nei famosi "canali" che Schiapparelli disse, per primo, di avere osservato. La gran parte degli astronomi ritengo-no, ancora oggi, che quei canali fossero m tempo formati d'acqua (forse trattenu-ta nel suolo come ghiaccio) che l'attività ,vulcanica, o un altro fenomeno, avrebbe liberato sotto forma di vapore. Ma si tratta solo di ipotesi. I periodici oscuramenti osservati sulla superficie del pianeta hanno fatto pensare in passato all'esistenza di una vegetazione: oggi si sa invece che I fenomeno è provocato da uno spostamento globale di immense masse di polvere, spinte dai venti. Le tempeste osservate da Terra e confermate dalle sonde spaziali, non fanno che avvalorare questa ipotesi. II Vicking 1 ha portato su Marte il Lander, la capsula-laboratorio, nel 1976,atterrandovi "dolcemente" dopo un periodo di osservazioni in orbita. È stata appurata la presenza sul pianeta di polvere e di tempeste immani; le foto trasmesse hanno rivelato un paesaggio roccioso, dal suolo coperto di polvere sottile, derivante da roccia apparentemente vulcanica. II colore "rugginoso" del suolo è da attribuire alla presenza di ossidi di ferro. Gli apparecchi analizzatori del suolo (contenuti nel Lander) hanno dato risultati sconcertanti. Dapprima sembrava che fosse presente un qualche tipo di vita organica, ma in seguito si è accertato che si trattava di un tipo particolare di sostanze chimiche presenti nel materiale di superficie. Con ciò non si può affermare che su Marte non esista vita; tuttavia i recenti esperimenti portano a confermare che l'esistenza di vita sul pianeta Marte sia molto ipotetica.

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