Как соседние планеты, Земля и Марс имеют несколько общих черт. Оба имеют земную природу (то есть скалистые), оба имеют наклонные оси, и оба вращаются вокруг Солнца в его околозвездной обитаемой зоне. И в течение их орбитальных периодов (то есть года) обе планеты испытывают колебания температуры и изменения в своих сезонных погодных условиях.
Однако из-за их различных орбитальных периодов год на Марсе значительно длиннее, чем год на Земле - фактически почти вдвое больше. И поскольку их орбиты различны, расстояние между нашими двумя планетами значительно различается. По сути, каждые два года Земля и Марс будут переходить из «в соединении» (где они находятся дальше друг от друга) в «противостояние» (где они ближе друг к другу).
Орбитальный период:
Земля вращается вокруг Солнца на среднем расстоянии (большая полуось) 149 598 023 км (92 955 902 миль или 1 а.е.), в диапазоне от 147 095 000 км (91 401 000 миль) в перигелии до 152 100 000 км (94 500 000 миль) в афелии. На этом расстоянии и с орбитальной скоростью 29,78 км / с (18,5 миль / с) время, необходимое планете для прохождения одной орбиты Солнца (то есть орбитального периода), равно примерно 365,25 дням.
В то же время Марс вращается вокруг Солнца на среднем расстоянии 227 939 200 км (141 634 850 миль; или 1,523679 а.е.) в диапазоне от 206 700 000 км (128 437 425 миль) в перигелии до 249 200 000 км (154 845 700 миль) в афелии. Учитывая эту разницу в расстоянии, Марс вращается вокруг Солнца с более низкой скоростью (24,077 км / с; 14,96 миль / с) и занимает около 687 земных дней (или 668,59 золя Марса), чтобы завершить одну орбиту.
Другими словами, марсианский год длится почти 700 дней, что в 1,88 раза больше года на Земле. Это означает, что каждый раз, когда Марс совершает одну орбиту вокруг Солнца, Земля вращается почти дважды. В моменты, когда они находятся на противоположных сторонах Солнца, это называется «соединением». Когда они находятся на одной стороне Солнца, они находятся в «противостоянии».
Марс Оппозиция:
По определению, «противостояние Марсу» происходит, когда планета Земля проходит между Солнцем и планетой Марс. Термин относится к тому факту, что Марс и Солнце появляются на противоположных сторонах неба. Из-за их орбит Марс встречается примерно каждые 2 года и 2 месяца - 779,94 земных дня, если быть точным. С нашей точки зрения, здесь, на Земле, Марс, кажется, поднимается на востоке так же, как Солнце садится на западе.
Пробыв в небе всю ночь, Марс садится на западе, как только Солнце начинает подниматься на востоке. Во время противостояния Марс становится одним из самых ярких объектов на ночном небе, и его легко увидеть невооруженным глазом. Через маленькие телескопы он будет выглядеть как большой и яркий объект. Благодаря более крупным телескопам, особенности поверхности Марса станут очевидными, включая полярные ледяные шапки.
Противостояние также может возникнуть в любом месте на орбите Марса. Тем не менее, противостояние не обязательно означает, что две планеты в целом находятся ближе всего. По правде говоря, это просто означает, что они находятся ближе всего друг к другу в течение своего текущего орбитального периода. Если бы орбиты Земли и Марса были совершенно круглыми, они были бы ближе друг к другу всякий раз, когда находились в противостоянии.
Вместо этого их орбиты эллиптические, а орбита Марса более эллиптическая, чем земная, что означает, что разница между их соответствующими перигелием и афелием больше. Гравитационное притяжение с других планет также постоянно меняет форму наших орбит - Юпитер притягивает Марс, Венеру и Меркурий, воздействуя на Землю.
Наконец, Земля и Марс не вращаются вокруг Солнца на одной и той же плоскости - то есть их орбиты слегка наклонены относительно друг друга. Из-за этого Марс и Земля становятся ближе друг к другу только в долгосрочной перспективе. Например, каждые 15 или 17 лет противостояние будет происходить в течение нескольких недель после перигелия Марса. Когда это происходит, когда Марс находится ближе всего к Солнцу (так называемая «перигелическая оппозиция»), Марс и Земля становятся особенно близко.
И все же самые близкие сближения между двумя планетами имеют место только в течение столетий, и некоторые всегда ближе, чем другие. Чтобы еще больше запутать ситуацию, за последние несколько веков орбита Марса становилась все более и более вытянутой, перенося планету еще ближе к Солнцу в перигелии и еще дальше в афелии. Таким образом, будущие перигелические оппозиции еще больше сблизят Землю и Марс.
28 августа 2003 года астрономы оценили, что Земля и Марс были на расстоянии всего лишь 55 758 118 км (34 646 488 миль; 0,37272 а.е.) друг от друга. Это было самое близкое, что две планеты пришли друг к другу за почти 60 000 лет. Эта запись будет сохраняться до 28 августа 2287 года, когда планеты будут находиться на расстоянии 55 688 405 км (34 603 170,6 миль; 0,372254 а.е.) друг от друга.
Будущие оппозиции:
Хотите организовать свое расписание на следующий раз, когда Марс будет близко к Земле? Вот некоторые предстоящие даты, охватывающие следующие несколько десятилетий. Планируйте соответственно!
- 27 июля 2018 года
- 13 октября 2020 г.
- 8 декабря 2022 г.
- 16 января 2025 г.
- 19 февраля 2027 г.
- 25 марта 2029 г.
- 4 мая 2031 г.
- 27 июня 2033 г.
- 15 сентября 2035 г.
- 19 ноября 2037 г.
- 2 января 2040 г.
- 6 февраля 2042 г.
- 11 марта 2044 г.
- 17 апреля 2046 года
- 3 июня 2048 г.
- 14 августа 2050 г.
И в случае вашего интереса, Марс будет приближаться два раза в этом столетии. Первый состоится 14 августа 2050 года, когда Марс и Земля будут на расстоянии 55,957 млн. Км (34,77 млн. Миль или 0,374051 а.е.); и 1 сентября 2082 года, когда они будут на расстоянии 55 883 780 км (34 724 571 миль; 0,373564 а.е.) друг от друга.
Есть причина, по которой миссии на Марс отправляются с Земли каждые два года. Стремясь воспользоваться более коротким временем в пути, запускаются роверы, орбитальные аппараты и корабли, которые совпадают с Марсом, находящимся в оппозиции. И когда придет время отправлять миссию с экипажем на Марс (или даже поселенцев), будет применяться то же время!
Мы написали много интересных статей о Марсе здесь, в журнале Space. Вот как далеко Марс от Земли? Сколько времени нужно, чтобы добраться до Марса? Сколько лет на Марсе ?, Как далеко Марс от Солнца? И Сколько времени требуется Марсу, чтобы вращаться вокруг Солнца?
Для получения дополнительной информации, вот полный график предстоящих противостояний Марса.
В Astronomy Cast также есть несколько замечательных эпизодов на Красной планете. Вот Эпизод 52: Марс и Эпизод 91: В поисках воды на Марсе.
Источники:
- НАСА: Программа исследования Марса - Противостояние Марса
- САСЫ - Марс Оппозиции
- Википедия - Орбита Марса
