Wie sahen die Alten den Mars?

Autor: Fan Yu (Abteilung für Mond- und Weltraumforschung der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, Nationales Zentrum für Weltraumwissenschaften der Chinesischen Akademie der Wissenschaften)

Der Artikel stammt vom offiziellen Account der Science Academy (ID: kexuedayuan)

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Die Menschheit hat nie aufgehört, das Unbekannte zu erforschen. Selbst angesichts des riesigen Universums sind die Menschen nur ein Tropfen auf den heißen Stein und wir hören nie auf. Heutzutage ist es möglich, den Mars mithilfe verschiedener Raumsonden umfassend zu erkunden. Wie haben die Menschen also den Mars in einer Zeit beobachtet, als es noch keine Raumfahrzeuge gab? Welche Geschichten ereigneten sich während der Erforschung des Mars durch frühere Menschen?

Altes China: Bedeutet Mars Unglück?

Die älteste Art der Beobachtung besteht darin, direkt mit den Augen zu schauen. Die Astronomie ist eine der am weitesten entwickelten Naturwissenschaften im alten China. Die Menschen haben detaillierte Beobachtungen und Aufzeichnungen von Sonne, Mond, Planeten, Kometen, Meteorschauern usw. gemacht. Im alten China hatten die Menschen, die sich noch in einer primitiven Gesellschaft befanden, bereits begonnen, zu versuchen, „den Himmel zu beobachten“. Während der Herrschaft von Kaiser Yao im 24. Jahrhundert v. Chr. wurden Beamte wie Huo Zheng und Xihe damit beauftragt, Sonne, Mond und Sterne zu beobachten und sich auf die „Beobachtung von Himmelsphänomenen und die Einstellung der Zeit“ zu spezialisieren.

Astronomische Steinkarte von Suzhou (Quelle: Chinesischer Astronomischer Atlas der Antike)

Die Menschen der Antike glaubten, Himmelsphänomene seien Omen des Himmels, und astronomische Beobachtungen im Zusammenhang mit dem Mars wurden schon immer mit Katastrophen und unheilvollen Zeichen in Verbindung gebracht. Heute wissen wir alle, dass aufgrund der Umlaufbahn die geringste Entfernung zwischen Mars und Erde etwa 55 Millionen Kilometer beträgt und die größte Entfernung über 400 Millionen Kilometer. Den Beobachtungen der alten Völker zufolge ist der Mars rot und weist eine feurige Fluoreszenz auf, die in den Fünf Elementen das Feuer darstellt. Die Helligkeit des Mars ist nicht festgelegt. Manchmal ist es hell und manchmal dunkel. Es bewegt sich am Himmel zwischen Ost und West hin und her. Das Muster ist unvorhersehbar und sehr verwirrend. Daher nannten die Alten den Mars auch „Yinghuo“, was von „dem glühenden Feuer, der Verwirrung und Unordnung“ abgeleitet wurde. Es gibt viele Aufzeichnungen über astronomische Phänomene auf dem Mars im alten China, und „Mars bewacht das Herz“ ist eine der einflussreichsten.

„Herz“ bezieht sich auf Antares im Skorpion, einen extrem großen roten Riesen in der Milchstraße. In der Antike wurde es „Das große Feuer“ genannt. Es ist der hellste Stern im Skorpion. Er hat eine blutrote Farbe und ist sogar einer der hellsten Sterne am gesamten Nachthimmel. Wenn sich Mars um Antares bewegt und länger als zwanzig Tage dort verweilt, bildet er „Mars im Herzen“.

Historischen Aufzeichnungen zufolge wird das Land im Jahr, in dem „Mars im Herzen“ auftritt, von einer großen Naturkatastrophe oder einer von Menschen verursachten Katastrophe heimgesucht. Daher handelt es sich hierbei um das astronomische Phänomen, das kein Kaiser bei der Herrschaft über ein Land sehen möchte. Tatsächlich jedoch sind die meisten der in der Geschichte aufgezeichneten astronomischen Phänomene des „Mars im Herzen“ auf Grundlage aktueller astronomischer Konzepte fehlerhaft oder sogar erfunden, und ihre unheilvollen Vorzeichen wurden hauptsächlich als Mittel des politischen Kampfes eingesetzt. Dies verdeutlicht jedoch auch, dass der Mars im alten China aufgrund seiner Veränderlichkeit und Ungewissheit zu einem Symbol des Unheils wurde.

Von der Beobachtung mit bloßem Auge bis zum Aufkommen der Teleskope

In der westlichen Gesellschaft steht der Mars auch für Krieg. Die alten Ägypter vor Christus nannten ihn den „Roten Stern“; die alten Babylonier nannten ihn später den „Todesstern“; Die alten Griechen benannten den Mars nach dem Kriegsgott „Ares“ in „Homers Epos“, und später benannten auch die alten Römer den Planeten „Mars“ nach ihrem eigenen Kriegsgott. Von da an hatte der Mars in der westlichen Welt einen offiziellen Namen: Mars.

Ares, der Kriegsgott der griechischen Mythologie (Bildquelle: Baidu Encyclopedia)

Obwohl die westliche Gesellschaft bereits seit der Zeit vor Christus vom roten Planeten wusste, gelangte man erst in der Renaissance (14.-16. Jahrhundert) zu einem tieferen Verständnis des Mars. Der dänische Astronom Tycho Brahe verbrachte mehr als 20 Jahre damit, viele astronomische Phänomene mit seinen Augen zu beobachten und relevante Daten aufzuzeichnen, darunter eine große Menge an Beobachtungsdaten zum Mars. Sein Schüler Johannes Kepler beobachtete, während er die von Tycho hinterlassenen Daten studierte und analysierte, auch den Mars im Universum. Er entdeckte, dass der Mars die Sonne auf einer elliptischen Umlaufbahn umkreist, wobei sich die Sonne in einem seiner beiden Brennpunkte befindet. Dann entdeckte er, dass die Geschwindigkeit der Marsbewegung ungleichmäßig war. Es bewegte sich schneller, wenn es näher an der Sonne war (Perihel), und langsamer, wenn es weiter von der Sonne entfernt war (Aphel). Von jedem beliebigen Punkt aus betrachtet war jedoch die Fläche, die der Radial (die Linie, die den Mittelpunkt der Sonne mit dem Mittelpunkt des Planeten verbindet) in gleicher Zeit überstrichen hat, gleich.

Dies sind die berühmten Keplerschen Gesetze für Bahnen und Flächen. Dann, im Jahr 1619, veröffentlichte er sein drittes Gesetz. Dies ist die Grundlage der modernen Astronomie, die drei Keplerschen Gesetze: Alle Planeten bewegen sich auf elliptischen Bahnen unterschiedlicher Größe; die vom Radius des Planeten überstrichene Fläche auf der Orbitalebene ist im gleichen Zeitraum gleich; Das Quadrat der Umlaufzeit des Planeten ist proportional zur dritten Potenz seiner Entfernung von der Sonne.

Keplers Beiträge gingen darüber hinaus. Im Jahr 1609 verwendete Galileo ein holländisches Teleskop, um das erste astronomische Teleskop der Welt zu bauen, das Galilei-Teleskop. Im Jahr 1611 modifizierte Kepler das auf Galileis Teleskop basierende Teleskop und vergrößerte das Sichtfeld. Es wurde Kepler-Teleskop genannt. Durch die Entwicklung erdgebundener optischer Teleskope ist es dem Menschen möglich geworden, den Mars und andere Planeten deutlicher zu beobachten. Von da an erreichte die astronomische Beobachtung durch den Menschen eine neue Ebene, von der Beobachtung mit bloßem Auge bis hin zur Ära der Beobachtung mit astronomischen Teleskopen.

In den folgenden 200 Jahren beobachteten die Menschen den Mars weiter durch Teleskope und erlangten ein klareres Verständnis von ihm. Im Jahr 1659 zeichnete der niederländische Wissenschaftler Huygens mithilfe eines fortschrittlichen Teleskops seiner eigenen Konstruktion einen großen schwarzen Fleck auf dem Mars auf. Er bemerkte, dass der schwarze Fleck am nächsten Tag zur gleichen Zeit an seine ursprüngliche Position zurückkehrte, und berechnete daher, dass der Mars einen 24-Stunden-Zyklus hat. 1666 beobachtete der französische Astronom Cassini den Mars und stellte fest, dass seine Rotationsperiode bzw. sein Marstag 24 Stunden und 40 Minuten beträgt. 1672 beobachtete Huygens erstmals einen weißen Fleck am Südpol des Mars, bei dem es sich möglicherweise um die Polkappe handelte.

Marssatelliten und die Entdeckung der "Kanäle"

Im Jahr 1877 entdeckte Asaph Hall vom United States Naval Observatory bei einer Annäherung des Mars zwei Marssatelliten, die er später Phobos und Deimos nannte. Im selben Jahr gab der italienische Astronom Giovanni Virginio Schiaparelli die Entdeckung von „Cannali“ auf dem Mars bekannt, einem italienischen Wort, das im Englischen fälschlicherweise als „Kanal“ übersetzt wurde, ursprünglich jedoch „Flusskanal“ bedeutete. Er erstellte eine Karte der Marsoberfläche, die zu einem der Standards für die Planetenkartierung wurde und bis zum Beginn des Weltraumzeitalters verwendet wurde.

Lowells handgezeichnete Karte des Mars (Bildquelle: National Geographic Maps)

Im Jahr 1894 finanzierte der Amerikaner Percival Lawrence Lowell den Bau des Lowell-Observatoriums in den Vereinigten Staaten. Er war besessen von astronomischen Beobachtungen und verbrachte 15 Jahre damit, eine große Anzahl von Fotos vom Mars zu machen und eine Karte der „Kanäle“ auf dem Mars zu zeichnen. Er war außerdem der einflussreichste populärwissenschaftliche Autor seiner Zeit und veröffentlichte zahlreiche Romane über den Mars. Allerdings war auch die Theorie über die „Kanäle“ auf dem Mars damals umstritten.

Im Jahr 1909 gab der griechische Astronom Eugen Antoniadi bekannt, dass es sich bei den sogenannten Kanälen auf dem Mars möglicherweise nur um eine optische Täuschung handele, nachdem er sie mit dem 83-cm-Teleskop des Pariser Observatoriums beobachtet hatte. Zur Erinnerung daran gibt es auf dem Mars und dem Mond jeweils einen Einschlagkrater namens Antoniadi und auf dem Merkur gibt es außerdem eine Klippe namens Antoniadi Dorsum. Im Jahr 1950 schlugen Wissenschaftler des Lowell Mars Observatory vor, dass es sich bei den sogenannten Marskanälen um Risse auf der Oberfläche des Mars handeln könnte. Sie wiesen darauf hin, dass es sich bei den Oasen mit strahlenförmigen Strukturen auf der Oberfläche in Wirklichkeit um Einschlagkrater handele und die sogenannten Kanäle durch den Aufprall entstandene Risse seien.

Eine topografische Karte des Mars, erstellt mit Daten des Mars Global Surveyor (Bildnachweis: NASA)

In den 1960er Jahren gaben sich die Menschen nicht mehr damit zufrieden, den Mars von der Erde aus zu beobachten und begannen, Marssonden zu starten. Damit schlug das Kapitel der Weltraumforschung einen neuen Anfang.

In den letzten dreitausend Jahren haben uns die menschliche Neugier und der Wunsch, das Unbekannte zu erforschen, dem Verständnis des Universums näher gebracht. Aus Unwissenheit und Angst entstanden verschiedene Mythen. Um zu verstehen, beobachteten die Menschen die Himmelsphänomene mit bloßem Auge in der Hoffnung, Offenbarungen vom Himmel zu erhalten. Nachdem die Menschen bestimmte Regeln herausgefunden hatten, bauten sie Teleskope, um den fernen Mars zu erforschen und zu beobachten. Bislang können Menschen Sonden verwenden, um sich dem Mars zu nähern und dort zu landen und so die Eigenschaften dieses Planeten direkt zu verstehen und zu untersuchen.

Wissenschaft und Technologie entwickeln sich so rasant, dass die Menschheit in naher Zukunft vielleicht tatsächlich in der Lage sein wird, in noch weiter entfernte Welten zu reisen und noch mehr unbekannte Geheimnisse zu erforschen.