Mars är nära nu

Ordet planet kommer från grekiskans ord för att vandra. Planeterna var de förunderliga stjärnor som vandrade omkring på natthimlen. Månen rör sig runt jorden moturs. Planeterna runt solen i samma riktning. 

Men det finns ett spännande fenomen som människor har brottats med i tusentals år. Ibland ser det ut som om planeterna rör sig i motsatt riktning. 

Ta planeten Mars. Följer man den mot himlens fixerade stjärnor ser man hur den dag efter dag rör sig i östlig riktning. Men ungefär en gång vartannat år börjar den – på sin rörelse österut – först stanna upp, för att sedan byta riktning för att röra sig västerut i några månader, innan den återigen börjar röra sig österut igen.

Det kallas retrograd rörelse. 

Fenomenet går att observera just nu, genom hela december, och fram till den 12 januari, då Mars åter kommer börja vandra österut. Det här är något man kan roa sig  när vintermörkret faller. 

Mars är den fjärde planeten från solen, och planeten har en radie som är ungefär hälften så stor som jordens. Den ligger nu i en position som är ungefär så nära jorden man kan komma. Mars ligger ungefär 50 procent längre bort från solen än vad jorden gör. Att vi nu ligger "nära" varandra gör att Mars syns extra klart på stjärnhimlen. Den är tydligt rödskimrande och svår att missa. Det är järnoxid på Mars yta som ger planeten dess färg.

Mars rörelse, som en tvekan fylld av ånger på himlavalvet, har fascinerat människor i tusentals år. Egyptiska astronomer, som brukade kalla Mars för "den röde", noterade det så tidigt som för 3 500 år sedan. Babylonierna följde också noggrant planetens vandring och skrev ner vad de såg i detaljerade tabeller och genomförde omfattande matematiska beräkningar. Dessa finns bevarade.

Grekiska astronomer, som trodde att jorden vilade i universums centrum och att planeterna och solen rörde sig runt jorden längs perfekta cirklar, fick problem när de skulle förklara hur det hela gick till. De "löste" detta genom att införa ytterligare, mindre cirklar, så kallade epicirklar, som planeterna rörde sig i längs den större cirkeln. Som ett litet hjul inskrivet i ett större. 

Det var en raffinerad förklaring – och den stod sig i mer än 1 500 år – men den var fel. 

Den korrekta förklaringen kom först på 1500-talet då Copernicus introducerade den heliocentriska revolutionen: solen var i centrum. Det är nämligen inte bara Mars som rör sig, utan jordens position ändras samtidigt runt solen och det måste också beaktas. 

Jorden rör sig snabbare runt solen än Mars (det tar cirka 687 dagar för Mars att röra sig ett varv runt solen). Det innebär att vi, skulle man kunna säga, regelbundet kör i kapp och sedan förbi Mars. Tänk en bil som kör framför oss, och att vi kör snabbare än den.  När vi kommer i kapp bilen och tittar på den kommer det se ut som att den backar i relation till oss, men också under en tid i relation till bakomliggande objekt. Men det har bara att göra med vårt perspektiv. I själva verket åker ju även den långsamma bilen framåt.

Mars retrograda rörelse är sålunda bara en optisk illusion.

Webbsiten The planets today rekommenderas för att se hur planeterna står i dag och några veckor framåt.

Det påminner oss om att det inte alltid är så lätt med empiri, kunskap om världen baserad på undersökningar av den. Å ena sidan utgör empiri basen för vår kunskap om världen – i kombination med matematiska härledningar från lagar som har en empirisk grund. Å andra sidan är det mer komplicerat än man kan tro att dra slutsatser från empiriska undersökningar. 

Våra intryck av världen kan lura oss. 

Observatören: Jag lovar dig. Det är bara att se. Mars rör sig först framåt, sedan bakåt, sedan framåt! 

Skeptikern: Jag tror du lurar dig själv, det är en för märklig rörelse för att vara sann! 

Observatören: Men du ser ju med egna ögon hur den rör sig! Jag har studerat Mars rörelse i decennier, och det här återkommer alltid. Alla som studerat Mars rörelse ser samma sak!

Skeptikern: Jag tror vi behöver se det som sker i ett nytt ljus. Sätt solen i centrum och du kommer se att du har gått på en villfarelse. 

Tvivel och skarpa motfrågor är en bra metod för att se att den kunskap vi har verkligen håller. 

Lärdomen är att i slutändan räcker inte bara direkta observationer. Vi behöver även ett teoretiskt ramverk – en mental eller matematisk modell – för att vi ska kunna tolka våra observationer på ett korrekt sätt. För att vi ska förstå vad det är vi egentligen ser. 

I bilden som illustrerar Mars rörelse ser vi att planeten inte bara vänder fram och sedan tillbaka utan även att den gör ett slags mjukt skifte: den hamnar inte på exakt samma bana som innan. Det har att göra med att Mars och jorden inte rör sig runt solen i samma plan. Skillnaden är liten, men den finns där, och effekten av denna skillnad går alltså att observera med blotta ögat. 

Mars är uppkallad efter den romerska krigsguden och spelade, liksom månen och andra planeter, en viktig roll i forntidens religioner. På Mars finns solsystemets högsta vulkan Olympus Mons (det är egentligen också solsystemets högsta berg om vi undantar någon topp på en enslig asteroid). 

Här finns ett kallt och kargt ökenlandskap med en temperatur på runt minus 60 grader i snitt. Men på varmare breddgrader, då solen ligger på, kan temperaturen stiga till över 20 plusgrader. Vid poolerna kan det sjunka ner till minus 150 grader. Mars har  en mycket tunn atmosfär, trycket ligger på under en hundradel av jordens, och den består nästan bara av koldioxid (cirka 95 procent). 

På Mars nord- och sydpol finns permanenta istäcken, på samma sätt som på jorden. I norr är istäckets utbredning cirka 1000 kilometer – brett som Grönland och närmare 2 kilometer tjockt. Istäckena går att observera från jorden med en bra kikare. De består av fruset vatten och skulle de smälta skulle det räcka för att täcka hela Mars yta med ett cirka 20 meter tjockt lager av vatten om det spreds ut jämnt över hela ytan. 

Forskare på jorden följer hur dessa isar växer till sig och krymper över tid. Det finns avancerade matematiska klimatmodeller för Mars, ungefär som på jorden, där man räknar på hur väder och klimatet fungerar på Mars, samt hur isarna utvecklas över tid. 

På ytan av isarna finns även ett mycket tunnare lager av frusen koldioxid. Mars har årstider eftersom dess rotationsaxel lutar. På norra halvklotet får man sommar när axeln lutar mot solen. Mars rotationsaxel lutar ungefär lika mycket som jordens axel. Det gör att isarna delvis smälter och tinar med årstiderna. 

Koldioxiden fryser till och lägger sig som någon eller några meter tjockt lager på isen under senhöst, vinter, och frigörs igen på våren. Det är som om hela planeten vore en organism som andas, där koldioxiden pulserar regelbundet mellan polerna. 

Volymerna är enorma. Tiotals procent av all koldioxid i Mars atmosfär kan frysas fast när vintern kommer. Det motsvarar 100 gånger mer än världens samlade utsläpp av koldioxid från förbränning av fossila bränslen. Enormt kraftiga vindar följer när en stor del av atmosfären bara försvinner. 

Det har spekulerats om liv på Mars – diskussioner som tog fart efter att man i slutet av 1800-talet felaktigt trott sig observera kanaler på Mars yta. Observationerna var ungefär samtida med gigantiska projekt som Suez- och Panama-kanalen och det man såg på Mars yta tolkades som gigantiska ingenjörsprojekt på den röda planeten. 

Den amerikanske astronomen Percival Lowell skrev böcker om detta. Tidskrifter spred informationen. Kanaler och därmed avancerade civilisationer på Mars! Vad fantasin måste ha fått löpa fritt! Vilken spännande tid det måste ha varit. 

Läs även: Därför är himlens kroppar i evig dans

Läs även: Ur led är tidens lopp