Mars na kuchyňské váze
Položte na kuchyňskou váhu kilogramové závaží, takové, jaké znáte z pytlíku cukru nebo mouky. Vedle něj dejte menší mobilní telefon, ne starší cihlu, ale útlejší model kolem 107 gramů. Přesně v tomhle poměru si navzájem stojí Země a Mars: kdyby Země vážila jako to závaží na jedné misce, Mars by na druhé misce ukázal necelou desetinu.
Poměr, který nic nepředstírá
Mars má hmotnost 6,4169 × 10²³ kilogramů, Země 5,9722 × 10²⁴ kilogramů. Vydělte jedno druhým a vyjde poměr 0,107, Mars nese jen asi 10,7 procenta zemské hmoty. Obráceně je Země zhruba 9,3krát hmotnější než Mars. Tohle srovnání nefunguje jako trik s různými jednotkami ani jako náhodně vybraný předmět, stojí proti sobě dvě kamenné planety, stejný druh tělesa, jen jiný díl hmoty. Číslo jde rovnou převést na váhu v kuchyni, beze zbytku.
Odkud to číslo je
Hodnotu hmotnosti Marsu i Země vede přehled NASA, NSSDC Planetary Fact Sheet. Hmotnost planety se v něm počítá z gravitačního parametru GM, vyděleného gravitační konstantou G, jejíž hodnotu v roce 2018 zpřesnila mezinárodní dohoda fyzikálních konstant CODATA. GM se obecně získává sledováním dráhy tělesa kolem planety, sondy nebo měsíce, a výpočtem, jak silně na ně planeta gravitačně působí. Mars má dva měsíce, Phobos a Deimos, přesně ten typ tělesa, z jehož dráhy se podobné hodnoty obvykle odvozují. Fact sheet ale neříká, jestli dnešní číslo pochází z jednoho konkrétního měření, nebo z dlouhodobého zpřesňování starších drahových dat, to zůstává otevřené. Podobná opatrnost platí i u délky marsovského dne: fact sheet uvádí siderický den, tedy dobu jedné otočky vůči hvězdám, 24,6229 hodiny, a zvlášť sluneční den, dobu mezi dvěma poledni, 24,6597 hodiny. Rozdíl je malý, necelé tři minuty, ale je to připomínka, že i zdánlivě jednoduché „den na Marsu trvá přibližně jako na Zemi“ skrývá dvě různě definovaná čísla, ne jedno.
Proč tvář planety klame
Mars má polární čepičky, kaňony, roční období a den dlouhý přes 24,6 hodiny, na snímku z oběžné dráhy i z povrchu působí jako svět, který unese srovnání se Zemí. Gravitace na jeho povrchu je ale jen asi 3,71 metru za sekundu na druhou, zatímco na Zemi je to kolem 9,81 metru za sekundu na druhou, necelá polovina. Úniková rychlost, tedy jak rychle musí těleso letět, aby planetu opustilo bez dalšího pohonu, dosahuje na Marsu 5 030 metrů za sekundu, na Zemi 11 186 metrů za sekundu. Ze všech čísel, která se u Marsu dají změřit, je to právě hmotnost, co obraz „druhé Země“ rozbíjí nejtvrději, povrch vypadá povědomě, váha ne.
Co zůstává otevřené
Fact sheet nerozlišuje, jestli je dnešní hodnota hmotnosti Marsu výsledkem jednoho konkrétního měření, nebo součtem několika zpřesnění za desítky let sledování. Otevřená je i otázka vnitřní stavby, která hustotu Marsu 3 934 kilogramů na metr krychlový vysvětluje, odhady poloměru jádra se v různých zdrojích liší, od staršího čísla kolem 1 830 kilometrů až po novější odhady mezi 1 650 a 1 675 kilometry. Která hodnota je blíž pravdě, se zatím neví.