Противостояние марса и солнца. Теория Маундера и Черулли
Содержание статьи
ВЕЛИКИЕ ПРОТИВОСТОЯНИЯ МАРСА. Великие противостояния Марса – эпохи наиболее тесного сближения Земли и Марса, предоставляющие астрономам возможность детально исследовать эту планету с помощью телескопов. Великие противостояния наступают регулярно, с промежутком в 15 или 17 лет и в последние столетия неизменно приносят ученым ценные открытия в изучении природы Марса – планеты, более других похожей на Землю по условиям, необходимым для жизни.
Взаимное движение Земли и Марса.
Земля и Марс – космические соседи, орбита Марса располагается следом за орбитой Земли. Оборот Земли по орбите происходит за год, а Марса – почти за два земных года (точнее – за 686, 94 земных суток). Поэтому Земля, двигаясь по орбите меньшего радиуса, сначала обгоняет медлительный Марс, но вскоре, обогнав его на круг, вновь оказывается в роли догоняющего. Так они движутся уже несколько миллиардов лет, регулярно сближаясь и вновь удаляясь друг от друга.
Сближения Земли и Марса происходят примерно через каждые два года; точнее – в среднем через 780 суток. Эти события называют «противостояниями», поскольку Марс в это время располагается на небосводе в точке, диаметрально противоположной Солнцу, т.е, с точки зрения земного наблюдателя, он противостоит Солнцу. Астрономы ждут этих моментов: в период противостояния, длящийся 2–3 месяца, Марс близок к Земле и его поверхность удобнее всего изучать в телескоп.
Если бы орбиты Земли и Марса были совершенно круглыми и лежали в одной плоскости, то все противостояния этих планет были бы одинаковы. Но орбиты планет немного наклонены друг к другу и эллиптичны. Правда, земная орбита лишь чуть-чуть отличается от окружности, но орбита Марса вытянута весьма заметно. А поскольку время между противостояниями немного больше двух лет, то Земля за это время совершает чуть больше двух оборотов по орбите, а Марс – немного больше одного оборота. Значит, при каждом противостоянии эти планеты встречаются в разных местах своих орбит, приближаясь друг к другу на разное расстояние (рис. 1). Если противостояние случается в период нашей зимы, – с января по март, – то расстояние от Земли до Марса довольно велико, около 100 млн. км. Но если Земля сближается с Марсом в конце лета, когда Марс проходит перигелий своей орбиты, то его расстояние от нас сокращается всего до 56–60 млн. км. Такие благоприятные для астрономических наблюдений противостояния называют великими, они случаются через каждые 15 или 17 лет и непременно приносят астрономам новые знания о природе Красной планеты. Противостояние тем благоприятнее, чем ближе оно приходится к 28 августа, так как в этот день Земля проходит ближе всего к перигелию орбиты Марса.
| Великие противостояния Марса с 1830 г. по 2035 г. | |||
| Дата | Расстояние | ||
| год | день | а. е. | млн. км |
| 1830 | 19 сентября | 0,3885 | 58,12 |
| 1845 | 18 августа | 0,3730 | 55,80 |
| 1860 | 17 июля | 0,3927 | 58,75 |
| 1877 | 5 сентября | 0,3771 | 56,41 |
| 1892 | 4 августа | 0,3777 | 56,50 |
| 1909 | 24 сентября | 0,3919 | 58,63 |
| 1924 | 23 августа | 0,3729 | 55,79 |
| 1939 | 23 июля | 0,3893 | 58,24 |
| 1956 | 10 сентября | 0,3789 | 56,68 |
| 1971 | 10 августа | 0,3759 | 56,23 |
| 1988 | 22 сентября | 0,3931 | 58,81 |
| 2003 | 28 августа | 0,3729 | 55,79 |
| 2018 | 27 июля | 0,3862 | 57,77 |
| 2035 | 15 сентября | 0,3813 | 57,04 |
Самым знаменитым среди великих противостояний Марса по праву считают случившееся в начале сентября 1877. Именно тогда американский астроном Асаф Холл (1829–1907) открыл два единственные спутника Марса – Фобос и Деймос. И тогда же итальянский астроном Джованни Скиапарелли (1835–1910) открыл знаменитые марсианские «каналы». Называя темные пятна на Марсе морями и заливами, а соединяющие их линии – каналами, Скиапарелли просто следовал астрономической традиции, хорошо понимая, что Марс, скорее всего, – сухая планета. И он оказался прав: сегодня поэтическое название Марса – Красная планета – вытесняется менее поэтическим – Пустынная планета. Но после открытия Скиапарелли некоторые энтузиасты восприняли итальянское слово canali всерьез и даже полагали, что это искусственные сооружения, созданные разумными марсианами для орошения полей.
Это предположение ученых вызвало большой резонанс в обществе и на многие годы сделало Марс самой популярной планетой. Достаточно вспомнить, что именно под впечатлением этих открытий Герберт Уэллс написал самый знаменитый роман о Марсе – Война миров (1898). После появления на свет литературного шедевра Уэллса очарование Марсом еще долго не оставляло писателей: Аэлита Алексея Николаевича Толстого (1923), Марсианские хроники Рэя Брэдбери (1950), Путь марсиан Айзека Азимова (1955), и т.д. Каждое противостояние Марса вызывало всплеск интереса к нему, но особенно долгожданными были великие противостояния.
После начала космических исследований Марса великие противостояния потеряли свою научную уникальность. Однако исследователи планет и любители астрономии неизменно стараются использовать их для более детального изучения Красной планеты. До сих пор каждое великое противостояние Марса приносило новые знания о поверхности и атмосфере этой удивительной планеты. Исключительный интерес представляет противостояние 2003 года – не просто великое, а величайшее: столь близко Марс не подходил к Земле ни разу за всю историю астрономических наблюдений! Правда, почти столь же близкие противостояния Марса наблюдались в 1640, 1766, 1845 и 1924 годах (в 1924 расстояние до Марса было всего на 1900 км больше, чем в 2003). Из этого следует, что «почти величайшие» противостояния происходят примерно раз в 80 лет, т.е. всего однажды на протяжении сознательной жизни человека.
Формальная дата «величайшего противостояния Марса» – 28 августа 2003, но максимальное сближение Земли с Марсом до расстояния в 55 758 005 км наступит 27 августа в 9 час. 52 мин. по всемирному времени (в 13:52 московского времени). По счастливому стечению событий именно на этот день приходится новолуние, так что условия для астрономических наблюдений будут идеальные (если погода не подведет). Впрочем, следует помнить, что условия для наблюдения Марса будут великолепными в течение нескольких месяцев, по крайней мере, весь август и сентябрь.
Для наблюдателей планеты основным фактором является угловой диаметр ее диска. В период противостояния 2003 диаметр диска Марса будет превышать 20"" в течение 11 недель – с 19 июля по 4 октября; столь длительного «наблюдательного окна» у нынешнего поколения астрономов еще не было. В конце августа видимый диаметр диска достигнет 25"", поэтому при наблюдении даже в простой школьный телескоп с 75-кратным увеличением Марс будет выглядеть как Луна для невооруженного глаза. В безоблачную ночь не заметить планету на небе в этот период будет просто невозможно: ее красноватый огонек станет сиять значительно ярче любой звезды, достигая 2,5 звездной величины. В районе полуночи Марс будет виден на юге, к сожалению, не очень высоко над горизонтом: на широте Москвы он поднимется до 18,5°; для южан – выше, для северян – ниже.
Открытие спутников Марса.
С великими противостояниями прошедших двух столетий связаны самые громкие открытия в истории изучения Марса. Важнейшие из них – спутники Марса и «каналы» на поверхности этой планеты. Вторая половина XIX в. – техническая революция в астрономии – строились невиданно крупные и совершенные телескопы, которые устанавливались в тщательно выбранных местах с хорошим качеством изображений. Это обеспечило прорыв во всех областях астрономии, в том числе и в планетной. Имена великих астрономов-наблюдателей: Скиапарелли , Ловелла , Антониади , Пикеринга, и др. были в те годы очень популярны. Их работа стала известна широкой публике благодаря живым и увлекательным книгам энтузиастов астрономического просвещения – Фламмариона, Мейера, Клейна, Полака, и др. В области изучения планет наибольший интерес вызывал (и до сих пор вызывает) Марс. Специалистов он привлекает уникальной возможностью изучать поверхность планеты в телескоп, поскольку у других планет поверхность либо закрыта плотной атмосферой, либо нет условий для ее наблюдений (Меркурий слишком близок к Солнцу, а Плутон слишком далек). Интерес неспециалистов к Марсу был высоким, благодаря открытию его спутников и каналов, поскольку каналы почти сразу после открытия, а спутники уже в ХХ в. считались искусственными сооружениями.
История открытия спутников Марса чрезвычайно любопытна. В 1727 появилось знаменитое произведение английского писателя Джонатана Свифта Путешествия Гулливера . В третьей части книги Свифт изображает страну Лапуту, в которой живут одни математики. Обитатели этой страны отличаются невероятной рассеянностью и имеют курьезный вид, но занимаются наукой гораздо успешнее, чем реальные английские ученые. «Они посвящают большую часть своей жизни наблюдениям небесных тел с помощью инструментов, далеко превосходящих наши по своим качествам. Их телескопы имеют длину не более 3 футов, но увеличивают сильнее и дают более яркие изображения светил, чем наши стофутовые трубы. Это преимущество дало им возможность далеко опередить в своих открытиях наших европейских астрономов... Они открыли два маленьких спутника, обращающиеся около Марса, из которых ближайший находится от центра планеты в точности на расстоянии трех ее диаметров, а внешний – на расстоянии пяти диаметров; первый делает полный оборот в 10 ч., а второй в 21,5 часа, так что квадраты их времен обращения относятся, как кубы расстояний от центра Марса, из чего очевидно, что они подчиняются тому же закону тяготения, который управляет и другими небесными телами».
Нельзя сказать, что реальные астрономы не искали спутники у Марса. После обнаружения Галилеем 4-х спутников у Юпитера, поиск новых спутников стал актуальной научной задачей. Ко второй половине XIX в. было открыто 7 спутников у Сатурна, 4 спутника у Урана, 1 спутник у Нептуна, но самые тщательные поиски спутников Марса не давали никаких результатов. В кругу астрономов стал распространяться взгляд, что у Марса совсем нет спутников.
Во время великого противостояния 1877 года за поиски спутников Марса принялся американский астроном Асаф Холл с помощью созданного в 1873 фирмой Кларка 24-дюймового рефрактора Вашингтонской обсерватории, который был тогда сильнейшим инструментом в мире. 11 августа Холл заметил слабую звездочку на расстоянии трех диаметров от планеты; 16 августа он нашел ее вновь и, наблюдая ее движение, убедился, что это действительно был спутник Марса. На следующую ночь он увидал еще одну звездочку уже у самого диска планеты, вскоре она исчезла и через 3 часа появилась ненадолго у другого края планеты. Подобное же явление повторялось и в следующие ночи. Холл подумал сначала, что у Марса три спутника, если не больше: казалось невероятным, чтобы спутник мог так быстро обращаться вокруг планеты, которая сама делает один оборот в 24 часа с лишним. Но через несколько дней выяснилось окончательно, что у Марса действительно только два спутника, которым Холл дал имена Фобос и Деймос – страх и ужас; так назывались в греческой мифологии сыновья бога войны. Самая замечательная особенность этих спутников – крайне малое расстояние от планеты и связанный с этим короткий орбитальный период. Первый спутник находится от центра планеты на расстоянии только 9380 км, а от поверхности планеты даже на 6000 км, т.е. в 65 раз ближе, чем Луна от Земли; а второй – на расстоянии 23500 км. Время обращения около Марса составляет для Фобоса 7 час 39 мин, для Деймоса – 30 час 18 мин. Как видно, эти числа не слишком сильно отличаются от времени обращения фантастических спутников, выдуманных Свифтом. До сих пор не вполне ясно, на что опирался он в своем удивительно точном предвидении.
Первый спутник, Фобос, обращается около Марса быстрее, чем вращается сама планета. С поверхности Марса движение Фобоса выглядело бы весьма непривычным: он восходит не на востоке, а на западе, быстро движется навстречу суточному обращению небесного свода и уже через 5,5 часов заходит на востоке, чтобы еще через столько же времени вновь взойти на западе. Нередко случается, что он успевает взойти два раза в течение одной ночи. При этом он с необыкновенной быстротой меняет свой вид – от его «новолуния» до «полнолуния» проходит менее четырех часов.
Довольно необычно движется и Деймос. Восходит он, правда, на востоке, но поднимается в пять раз медленнее остальных светил. На полное суточное обращение он затрачивает 5 суток и за это время 4 раза проделывает полную смену фаз (от «новолуния» до «новолуния»).
Открытие спутников Марса задержалось из-за очень малого их размера. Оба они имеют неправильную форму с наибольшим и наименьшим диаметрами у Фобоса 26 и 18 км и у Деймоса 16 и 10 км. В телескоп рядом с ярким Марсом их заметить очень трудно. Многолетние наблюдения за движением этих спутников выявили любопытную особенность Фобоса: его орбитальный период понемногу уменьшается. Это дало повод известному советскому астрофизику И.С.Шкловскому выдвинуть экстравагантную гипотезу: «Движение Фобоса тормозится атмосферой Марса. Это возможно лишь в том случае, если спутник имеет очень низкую плотность, а практически – если он полый внутри. Следовательно, спутники Марса – искусственные!» Идея Шкловского имела огромный успех до того момента, пока данные с межпланетных зондов не убедили астрономов, что Фобос и Деймос – естественного происхождения.
Наблюдение поверхности Марса.
Марс труден для астрономических наблюдений по нескольким причинам. Во-первых, он невелик, поэтому, несмотря на его сравнительную близость к Земле в периоды противостояний, угловой диаметр диска планеты не превышает 25,1"". Даже при наблюдении Марса в очень сильную трубу при увеличении в 500 раз (обычно более сильные увеличения редки) его диск виден под углом не более 209", т.е. как Луна в полевой 7-кратный бинокль. Но это касается только углового размера диска; четкость же и яркость изображения Марса далеко не так хороши, как при наблюдении Луны в бинокль. Сильное увеличение телескопа делает очень заметным атмосферное размытие изображений, вызванное турбулентностью земной атмосферы. К тому же, в отличие от Луны, Марс имеет собственную атмосферу, которая порой бывает весьма непрозрачна. К несчастью для астрономов, периоды песчаных бурь в атмосфере Марса приходятся на время его прохождения через перигелий орбиты, а значит, на периоды великих противостояний.
Поэтому любителя астрономии, который в первый раз смотрит на Марс в телескоп, обыкновенно постигает горькое разочарование: на диске планеты он не замечает тех разнообразных деталей, которые привык видеть на опубликованных в книгах картах Марса. Но дальнейшие наблюдения приводят к «тренировке глаза», позволяют выбрать удачный момент наилучшей прозрачности атмосферы Марса и наибольшего спокойствие земной атмосферы, так что со временем на Марсе становятся заметными все более тонкие детали поверхности. Немалую роль при этом играет качество и размер телескопа, а также место его установки.
Первым увидел детали на Марсе и сделал их зарисовки итальянский астроном Франческо Фонтана (1585–1656). Наблюдая планету в телескоп в 1536–1538, он открыл фазы Марса, подобные лунным, но не достигающие столь большого ущерба. Следующее открытие, гораздо более важное, было сделано Гюйгенсом в 1672. Оказалось, что на красновато-желтом диске планеты есть два белых пятна, расположенные у краев диска в двух диаметрально противоположных точках. В то время как другие пятна поверхности непрерывно и довольно быстро меняют свое положение вследствие вращения планеты, оба белых пятна остаются почти неподвижными. Отсюда заключили, что они расположены близ полюсов Марса. Долгое время эти пятна не привлекали к себе особого внимания. Только в 1784 Вильям Гершель после шестилетних тщательных наблюдений открыл, что полярные пятна испытывают замечательные изменения: они поочередно растут и убывают, причем этот рост находится в прямой зависимости от времен года: например, когда в северном полушарии Марса бывает зима, северное пятно имеет наибольшие размеры. С наступлением весны оно начинает уменьшаться, и это продолжается в течение всего лета. Стало очевидно, что это полярные снеговые шапки.
Позже планету наблюдали многие известные астрономы, но данные о деталях ее поверхности накапливались медленно. Начало детального изучения «географии Марса» относится к великому противостоянию 1830. Тогда планету начал наблюдать И.Медлер в Берлине на маленькой частной обсерватории, устроенной банкиром и любителем астрономии Вильгельмом Бером на балконе своего дома. Несмотря на более чем скромные размеры инструмента (труба диаметром 11 см), казалось бы, совершенно недостаточные для этой цели, систематические и настойчивые наблюдения Медлера и Бера дали прекрасные результаты. Было выяснено, что пятна на поверхности планеты остаются постоянными, как на Луне. По ним Медлер очень точно определил период вращения Марса. Удалось составить даже небольшую карту всей поверхности планеты. Наблюдения продолжались до 1837, и при каждом следующем противостоянии можно было найти детали, занесенные на первую карту, а некоторые из них удалось узнать даже на рисунках, сделанных в конце XVII в.
После работ Медлера прошло лет двадцать, в течение которых не было сделано никаких новых шагов к изучению Марса, и только в 1860-х годах оживился интерес к этой планете. Марс стали изучать такие выдающиеся астрономы, как Секки и Локьер , и один из величайших наблюдателей всех времен, самодеятельный английский астроном Уильям Даус (1799–1868), который во время противостояния 1864 сделал отличные зарисовки Марса, позволившие создать карту планеты, превосходившую по полноте все предыдущие. Эту работу выполнили голландец Фридрих Кайзер (1808–1872) и англичанин Ричард Проктор (1837–1888), издавшие в 1869 новые карты Марса, на которых впервые появились названия деталей поверхности, в основном в виде имен астрономов, занимавшихся изучением Марса. Эта номенклатура была принята и другими астрономами, например Фламмарионом в его многочисленных сочинениях. Но позже ее вытеснила латинская номенклатура, предложенная итальянским астрономом Джованни Скиапарелли, в которой названия были взяты из древней географии (например, Hellas, Atlantis, Hesperia, и т.д.).
Самое заметное пятно на Марсе, громадный треугольный «залив», открытый еще Гюйгенсом, на картах Скиапарелли назван Syrtis Maior (Большой Сирт; на Земле есть такой залив у северного берега Африки); другое название – «Море песочных часов» (Mer du Sablier), так как его заостренная книзу (т.е. к северу) форма напоминает песочные часы. Светлые области были названы материками, а темные – морями. Названия эти даны совершенно условно, как на Луне, чьи «моря», как известно не содержат воды. Поэтому мы встречаем на Марсе «острова», «озера», «заливы» и т.п. Скиапарелли отлично понимал, что названные так образования по своей природе могут оказаться совсем непохожими на земные «острова» и «озера».
Открытие марсианских «каналов».
Новая эпоха в изучении планеты началась с великого противостояния 1877, во время которого были открыты не только спутники Марса, но и поразившие всех «каналы». Впервые их отчетливо обнаружил Скиапарелли, обладавший необычайно острым зрением. Измерения, которые он вел затем в продолжение семи противостояний, до 1890, привели к составлению новых карт планеты, несравненно более точных, чем все прежние карты. Скиапарелли заметил, что светлые «материки» Марса изрезаны множеством тонких темных линий, образующих сложную сеть. Он назвал эти линии canali, что по-итальянски означает как естественные проливы, так и рукотворные каналы. Но Скиапарелли не связывал с этим названием представления об искусственном происхождении марсианских «каналов». Такое название соответствовало картографической традиции, поскольку на поверхности планеты уже имелись «моря», «заливы» и т.п.
К сожалению, на другие языки этот термин был переведен словом «канал» в смысле искусственного водного протока и сейчас же вслед за этим сама собой явилась мысль о том, что на Марсе живут разумные существа, которые соорудили на поверхности планеты гигантскую сеть невероятно длинных и широких каналов. Появилось немало энтузиастов, поддерживающих эту идею.
Одним из этих энтузиастов, много сделавшим для изучения Марса и других планет, был американский астроном Персиваль Ловелл , на свои средства построивший великолепную обсерваторию в Аризоне. В 1894–1896 он составил и опубликовал карту Марса, на которую нанес множество одиночных и сдвоенных каналов, прямых как стрела, тянущихся на тысячи километров. В многочисленных комментариях Ловелла и в его прекрасно изданных книгах о Марсе речь шла не просто о жизни на этой планете, но и о разумных ее обитателях.
По описанию Скиапарелли каналы представляют собой длинные, правильные линии. Все они очень длинны, от нескольких сот до 3000–4000 км и больше. Некоторые из них в телескоп представляются сравнительно широкими, так что их действительная ширина должна доходить до 200–300 км. Большинство же кажется тонкими, как паутинки. Но и эти последние в действительности очень широки; по мнению Скиапарелли, они должны иметь в ширину около 30 км, так как только такие линии можно заметить с Земли. Каждый канал «впадает» своими концами в море или озеро или в другой канал. В некоторых озерах сходится до восьми каналов.
К каналам, открытым Скиапарелли, Ловелл добавил значительное количество новых, причем ширину некоторых он оценивал всего в 2 км. Используя превосходный рефрактор с отверстием в 60 см Ловелл с помощниками ревностно наблюдал Марс в течение 20 лет. Некоторые его результаты стали классическими: например, он с полной определенностью доказал, что марсианские «моря» лишены жидкой поверхности и не имеют ничего общего с земными морями. Геометрическую сеть каналов Ловелл считал искусственной, созданной разумными обитателями Марса.
Однако великое противостояние 1909 года принесло разочарование сторонникам марсианской цивилизации: новые крупные телескопы и близкое расположение Марса к Земле позволили провести наблюдения, подорвавшие веру в искусственные каналы. Особенно отличился при этом французский астроном Антониади. Проведя большую серию наблюдений на прекрасном большом телескопе в Медонской обсерватории под Парижем и получив замечательно точные зарисовки вида поверхности планеты, Антониади показал, что «каналы» представляют собой неправильные темные полосы, образуемые отдельными пятнами различной величины.
Продолжая наблюдения Марса, Антониади показал, что эта планета все же не совсем мертвое тело: во время великого противостояния 1924 он в течение четырех ночей наблюдал светящиеся выбросы на краю диска планеты, над областью Hellas. Открытия Антониади вновь вызвали живейший интерес широкой публики к Марсу. Все ожидали следующего великого противостояния 1939. К тому моменту астрономическая техника, особенно спектроскопия, получила большое развитие, поэтому основное внимание в тот год было направлено на изучение атмосферы Марса.
После 1939 интересы ученых окончательно развернулись от поверхности Марса к его атмосфере. А после 1964, когда стали доступны детальные снимки Марса, переданные с борта межпланетных аппаратов, и никаких «каналов» на них не оказалось, эта проблема как научная вообще была забыта, хотя и не решена. Любители астрономии многих стран в течение последних десятилетий продолжали систематические визуальные исследования поверхности и метеорологических явлений Марса, накопив таким образом обширный материал. Подобные наблюдения ни в коем случае не следует прекращать и теперь, когда на околомарсианской орбите непрерывно работают автоматы: визуальные наблюдения с Земли необходимо продолжать для того, чтобы была возможность сопоставить их с гораздо более детальными данными марсианских зондов и таким образом привести в единую систему данные, накопленные астрономами прошедших эпох.
Не исключено, что некоторые идеи столетней давности найдут почву в новейших фактах о Марсе. Например, планетологи опять обсуждают возможность существования открытых водоемов в низинах Марса. Скоро мы узнаем об этом значительно больше: в конце 2003 и начале 2004 на орбиту вокруг Марса выйдут несколько новых спутников, а на поверхность планеты опустятся зонды с марсоходами и приборами для анализа грунта и атмосферы.
В периоды великих противостояний Марса интерес любителей астрономии к нему значительно усиливается. Для проведения самостоятельных наблюдений желательно иметь телескоп с диаметром объектива не менее 10 см, тогда наверняка можно увидеть южную полярную шапку Марса. Но значительно интереснее наблюдать в телескоп диаметром от 20 до 30 см. При определенном терпении, дождавшись благоприятного состояния атмосферы, дающего хорошее изображение, и применив окуляр с большим увеличением, можно заметить главные географические образования планеты – «моря», «заливы» и, возможно, некоторые «каналы». Желательно при наблюдении Марса использовать светофильтры – желтый, оранжевый и красный, усиливающие контраст деталей. Карту, показывающую Марс таким, как он будет виден в телескоп умеренного размера в период великого противостояния 2003 г., можно найти на сайте Ассоциации наблюдателей Луны и планет (www.lpl.arizona.edu).
Владимир Сурдин
Которое состоится 27 июля. В этот день всё внимание будет приковано к Красной планете, и все астрономы-любители расчехлят свои телескопы. Но что это за событие и почему вызывает такой повышенный интерес?
Земля и Марс обращаются вокруг Солнца по почти круговым орбитам. Земля делает оборот за один год, а Марс – почти за два земных года. Поэтому Земля раз в 780 суток оказывается в точке, где расстояние до Марса оказывается наименьшим. Дело в том, что через год Земля оказывается в той же точке пространства, но Марс уже ушел далеко вперед, и Земля его догоняет. Поэтому встреча их происходит раз в 2 года.
Противостояние – событие, когда Земля и Марс оказываются на наименьшем расстоянии друг от друга. При этом Земля расположена точно на линии Марс-Солнце, поэтому видимое полушарие Красной планеты освещено полностью, и она видна в полной фазе.
Наименьшее расстояние между планетами создает и наилучшие условия для наблюдений. Так как Марс – планета довольно маленькая, а расстояние до неё немалое, то в обычных условиях наблюдать её непросто. Диск её даже в мощный телескоп выглядит маленьким и невыразительным. Другое дело – наблюдения в противостояние. В это время даже любительские телескопы могут показать немало деталей и появляется возможность сделать эффектные снимки Марса.
Иногда случаются Великие противостояния, когда расстояние оказывается наименьшим среди других противостояний. Дело в том, что орбита , в отличие от орбиты Земли, вытянута гораздо сильнее. Поэтому у него есть точки перигея, в которых он приближается к Солнцу на наименьшее расстояние. И если в этот момент Земля оказывается напротив Марса, то расстояние между ними получается минимальным. Такое противостояние и называется Великим, и последнее такое было в 2003 году. Ближайшее противостояние Марса состоится 27 июля 2018 года, и оно будет как раз Великим противостоянием.
Положение Марса и Луны на небе вечером 27 июля 2018 года, в день Великого противостояния.
Через какой промежуток повторяются противостояния Марса
Как уже говорилось, обычные противостояния случаются раз в почти в 2 года, точнее – через 780 суток, когда Земля догоняет Марс в своем движении по орбите.
Раз в 15-17 лет случаются Великие противостояния, когда Марс находится в перигее и расстояние между ним и Землей минимально. Такое событие создает наилучшие условия для изучения планеты.
Когда начинать наблюдения Марса
Конечно, начинать наблюдения Марса в противостояние не обязательно строго в этот день. Сближение планет, как и их удаление – дело не одного дня. Поэтому наилучшие условия длятся примерно 2-3 месяца. Например, за месяц до противостояния Марс уже выглядит гораздо крупнее, чем обычно. Да и потом он будет уменьшаться постепенно, по мере удаления.
Поэтому начинать наблюдения лучше заранее. Так можно лично увидеть процесс сближения планет, что тоже любопытно.
Видимые размеры Марса во время противостояния на фоне Луны. Для сравнения взят кратер Коперник.
Есть один любопытный момент. Когда противостояния случаются зимой или весной, то Марс находится в это время на дальних участках своей орбиты, и расстояние до него составляет порядка 100 миллионов километров и более. А когда противостояние случается ближе к осени, то расстояние сокращается до 56-60 миллионов километров. Вообще, точку перигея Красная планета проходит 28 августа, и чем ближе к этой дате случается противостояние, тем меньше до него расстояние.
Поэтому 27 июля 2018 года создаются неплохие условия, и расстояние между планетами будет всего 57.77 миллионов километров. Не совсем в перигее, но близко к нему. В 1971 году это событие случилось 10 августа, и тогда расстояние было меньше на 1.5 миллиона километров. А вот в 2003 году противостояние случилось как раз 28 августа, и его можно назвать Величайшим, потому что расстояние между планетами тогда было минимальным.
Противостояния Марса в истории
Так как противостояния создают наилучшее условия для его наблюдений, в истории самые крупные открытия, связанные с этой планетой, были сделаны именно в эти периоды. В другое время что-либо различить на его поверхности сложно. Трудности создает не только расстояние, но и земная атмосфера, а также атмосфера самого Марса, в которой иногда случаются масштабные пылевые бури.
Противостояние 1877 года считается самым знаменитым. Во время Великого противостояния Марса того года американский астроном Асаф Холл открыл спутники Марса – Фобос и Деймос. Тогда же итальянский астроном Джованни Скиапарелли обнаружил на поверхности Марса некие линии, которые назвали «каналами». Эти каналы наделали в свое время немало шума, и Красная планета была однозначно причислена к числу обитаемых. Отсюда родилось немало фантастических рассказов о марсианской цивилизации. Герберт Уэллс даже написал известный роман «Война миров» о нападении марсиан, радиопостановка на основе которого создала в свое время настоящую панику. Но это совсем другая история.
Хотя Скиапарелли по-своему был прав, когда называл обнаруженные образования морями, озерами и каналами. Это просто традиция – есть же на Луне моря, заливы и даже океаны, хотя всем понятно, что там нет ни капли воды. Ну а раздутое общественное мнение по этому поводу – это дело рук далеких от науки людей. Это как нынешние «уфологи», каждый день открывающие другие цивилизации где ни попадя. Только никто их не видел, кроме самих «уфологов»))).
Сейчас Марс исследуют с помощью космических аппаратов и , и противостояния потеряли былую актуальность. Однако они позволяют получить немало новых данных об атмосфере планеты. А для любителей астрономии это великолепная возможность увидеть на этой планете больше деталей и прикоснуться к истории, когда телескопические наблюдения этой планеты производили немалый шум.
«Когда Марс приблизится к Земле?» — этот вопрос в конце лета вот уже больше десяти лет подряд волнует умы многих людей. С августа 2003 года все неравнодушные к ночному небу и сенсациям начинают ждать появление над головой Красной с Луну, а то и больше. И ежегодно их посещает разочарование. Марс, впрочем, не виноват: его действительные размеры превышают лунные параметры, но, к счастью, он просто не может приблизиться к нам на такое расстояние, чтобы выглядеть, как ночное светило. Попробуем разобраться, почему так происходит. А для этого придется рассмотреть вопрос с научной точки зрения, понять, откуда пришла столь шокирующая информация, а затем уже ответить на вопрос: «когда Марс приблизится к Земле?»
Блуждания по небу
Начнем издалека. Движение планет Солнечной системы подчинено определенным законам. Перемещение по орбитам и вращение вокруг оси сопровождается медленным смещением последней и небольшим «раскачиваем» космического тела. Для того чтобы понять этот процесс, можно представить себе юлу. Для земного наблюдателя все эти явления выглядят несколько иначе, чем на просторах космоса. Планеты перемещаются по небу, то опережая, то догоняя Солнце. В течение года или нескольких лет может изменяться их размер и яркость.
Прямое и обратное движение
Все планеты принято делить на внешние, или верхние, и внутренние, или нижние. Первые располагаются за вторые - ближе нашего дома к Солнцу (Меркурий и Венера). К внешним планетам относится Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Их движение обладает для земного наблюдателя некоторыми характеристиками. Так, оно меняется в определенный момент с прямого на попятное. Когда, например, Марс виден на небе на западе через некоторое время после заката, он перемещается в ту же сторону, что и Солнце. Это называется прямым движением. Светило обладает большей скоростью, чем Марс, поэтому рано или поздно оно догоняет Красную планету. В явление называется «соединением с Солнцем». Светило оказывается между планетой и Землей. Теперь Марс будет видно на востоке. Для земного наблюдателя его прямое движение замедлится, затем планета остановится и «побежит» в обратную сторону. Возникнет попятное движение.
Противостояние
Двигаясь в обратном направлении, планета описывает дугу с востока на запад. Примерно посередине ее располагается важная точка. Имя ей — противостояние. Ему соответствует расположение Земли четко между Солнцем и, например, все тем же Марсом. Планета противостоит светилу. Важно, что в такой момент сильно уменьшается расстояние от Земли до нее. С определенной периодичностью происходят так называемые великие противостояния. Они характеризуются максимально возможным уменьшением расстояния, разделяющего два космических тела. Именно в такой день в 2003 году Марс приблизился к Земле. Фото с изображением двух лун на небе также приурочивались к нему, однако действительность не отображали.
Как это было
Так называемая марсианская мистификация началась в 2003 году с электронных почтовых сообщений. В них говорилось: 27 августа Красная планета настолько близко подойдет к Земле, что будет выглядеть, как вторая Луна. Соответствующие фотографии наводнили интернет. День, когда Марс приблизится к Земле на столь рекордно маленькое расстояние, многими ожидался с нетерпением. Однако уже вскоре после появления первых подобных сообщений информацию, содержащуюся в них, опровергли ученые.
Небольшая ошибка
Электронные письма передавали, как оказалось, то ли ошибку перевода, то ли неверное понимание официального сообщения о реальном астрономическом событии. 27 августа 2003 года расстояние между Землей и Марсом должно было стать минимальным за последние несколько тысяч лет. В день великого противостояния Красную планету через телескоп с увеличением в 75 раз можно было увидеть такой же, как невооруженным глазом. В сообщении же говорилось, что Марс станет крупнее в 75 раз и будет выглядеть, как ночное светило в полнолуние.
Ученые, комментируя эту информацию, обращают внимание на то, что диаметр Красной планеты вдвое больше аналогичного параметра спутника. Обгоняет он Луну и по массе. При этом расстояние между Землей и Марсом варьируется от 55 до 400 млн км в зависимости от их взаимного расположения. С одной стороны, при такой удаленности Красная планета способна лишь сравняться или чуть превысить по яркости на небе Сириус. С другой, если Марс приблизится к нам на такое расстояние, чтобы походить размерами на Луну, его гравитация станет причиной серьезных бедствий на Земле, то есть вряд ли кто-то из людей сможет им полюбоваться.
Движение Марса и Земли
Нужно заметить, что противостояния нашей и Красной планеты случаются раз в два с небольшим года. Земля в этот момент оказывается между Марсом и Солнцем, расстояние между двумя соседями сокращается. Великие противостояния — более редкие события. Их периодичность составляет 15-17 лет. Если бы орбита Марса и Земли представляла собой точный круг, и траектории движения планет лежали бы в одной плоскости, то между противостояниями всегда проходило бы одно и то же время, и степень сближения была постоянной. Однако это не так. Земли приближена к кругу, но орбита Марса вытянута, а располагаются они под небольшим углом друг к другу. В результате во время противостояния обе планеты каждый раз находятся в новой точке, и расстояние между ними меняется.
Максимальное сближение
Если Марс и Земля сходятся в тот момент, когда Красная планета располагается недалеко от своего афелия, то расстояние между ними составляет около 100 млн км. Происходит это обычно во время зимы в Северном полушарии. Если же противостояние приходится на момент прохождения Марсом перигелия, расстояние значительно меньше. Великими называют те сближения, когда планеты разделены меньше чем 60 млн км. Одно из них и произошло 27 августа 2003 года. Расстояние между планетами тогда сократилось до 55 758 006 км. По данным ученых, такого сближения не происходило на протяжении нескольких тысяч лет. В 1640, 1766, 1845 и 1924 годах наблюдались великие противостояния, лишь немного, но все же уступающие произошедшему в 2003 году.
В будущем столь же близкое прохождение двух планет ожидается в 2287 и 2366 гг. и еще несколько раз до конца тысячелетия. В эти дни, как и 27 августа 2003, Марс будет виден невооруженным глазом: небольшая красноватая точка на востоке после заката Солнца.
Ценность для науки
Со времени изобретения телескопа противостояния Земли и Марса использовались для изучения Красной планеты. Именно в такой день в 1877 году астроном Асаф Холл обнаружил два спутника, которые потом назвали Фобосом и Деймосом. Джованни Скиапарелли во время противостояния рассмотрел на Марсе темные пятна, которые обозначил как моря и заливы. И хотя точно известно, что Красная планета не может похвастаться водой в жидком состоянии, терминологией ученого пользуются до сих пор.
Сейчас для изучения Марса противостояния ценны в меньшей степени, поскольку большая часть информации поступает от межпланетных станций и аппаратов, достигших поверхности Красной планеты (марсоходов). Однако они важны для реализации других проектов.
Полет к Марсу
Сегодня существует несколько проектов пилотируемых полетов к Красной планете. Естественно, для таких целей лучше всего использовать время максимального сближения двух планет. В этом случае сокращаются затраты на полет и его время.
Великое противостояние 2003 года не осталось без внимания ученых. В этот день к Марсу было отправлено несколько межпланетных станций. На 2018 год, когда два космических тела снова сильно приблизятся друг к другу, США планируют тестовый полет ракеты, которая в 2030 годах должна будет доставить на Марс астронавтов. Расчет таких экспедиций — непростая задача. Для успешного проведения полета необходимо учитывать массу факторов, в том числе время максимального сближения планет и скорость их удаления друг от друга.
Один из проектов — полет астронавтов без их возвращения с целью исследования Красной планеты и создания на ней условий для жизни других «марсиан». Именно его НАСА планирует осуществить в 30-е годы этого столетия. Таким образом, какой-то из дней, когда Марс приблизится к Земле на минимальное расстояние, может стать датой осуществления одной из самых смелых фантазий писателей прошлого века: стартом колонизации человеком соседних планет. А наш сосед станет первым после Луны космическим телом, которое посетили люди.
31 мая 2016 года происходит знаменательное для астрологии событие - Марс подойдет к Земле максимально близко. Его блеск будет ярко заметен невооруженным взглядом, а энергетика в этот день переживет ряд всплесков.
Астрономические параметры 31 мая 2016 года
Противостоянием Марса и Земли на языке науки обозначается сближение их орбит. Это событие происходит в среднем раз в два года. Во время противостояния наша планета занимает положение между Солнцем и Марсом. Это явление называют Полномарсием. Марс отчетливо виден в ночном небе, если посмотреть на юго-восток, невысоко над горизонтом.
Астрология Красной планеты
Марс — планета, названная в честь бога войны, И это неслучайно: энергетика Марса тяжелая, и назвать ее благоприятной трудно. О воздействии Марса астрологи говорят только в предостерегающем ключе. В период сближения с Землей Марс оказывает влияние на самые уязвимые наши места: он делает людей вспыльчивее, неустойчивее к страстям, заглушая голос разума и усиливая агрессию.
Полномарсие 31 мая, как отмечают астрологи, сопровождает целый ряд неблагоприятных факторов. Во время противостояния Марс будет находиться в Весах, а еще недавно он располагался в созвездии Скорпиона. Это положение далеко от стабильного: Скорпион не уравновешивает Марс, а наоборот, усиливает его негативные качества, а Весы попросту не пересилят это влияние.
Самое неблагоприятное развитие событий — это не только спонтанные вспышки негатива, но и, напротив, неуверенность в себе и своих силах. Если вы обладаете мягкой энергетикой, а Марс усиливает жестких и волевых людей вокруг, ваша самооценка подвергается опасности. Поэтому мы советуем вам почитать мотивацию от Натальи Грейс . Сказанные ею слова подходят всем, не зависимо от профессии, мировоззрения и склада характера.
Наконец, 31 мая 2016 года —вторник, а покровителем этого дня традиционно считается Марс. Это значит, он будет безраздельно властвовать в течение этих суток. Возможно его воздействие и в следующие 2-3 дня, так как такой мощный энергетический удар нескоро пойдет на спад.
Полномарсие 31 мая 2016 года необходимо встретить во всеоружии. Астрологи советуют не реагировать на разжигание конфликтов и постараться максимально обезопасить себя. Старайтесь обрести гармонию в этот день. В этом вам помогут лучшие аффирмации от психолога Луизы Хей . Следуйте им, настраивайтесь на позитив и не забывайте нажимать на кнопки и
30.05.2016 01:01
Меркурий покровительствует среде. Эта планета имеет ряд особенностей, о которых стоит знать каждому, кто интересуется...
Затмения - очень важные астрономические события, за которыми желательно следить с особым вниманием. Узнайте, в...
В 2018 году состоится «небесное» событие, которое с нетерпением ждут все, кто увлекается космосом — противостояние Марса с Солнцем. Противостоянием это явление называют из-за того, что Красная планета оказывается на одной линии с Солнцем и его диск хорошо просматривается с Земли. Это значит, что Марс максимально приблизится к Земле, и ее можно будет наблюдать, даже имея непрофессиональный телескоп.
Случается такое событие далеко не каждый год, и увидеть его, однозначно, стоит. Если вы также любите астрономию, то летом держите телескоп наготове, ведь 27 июля 2018 года Марс будет максимально близко к Земле.
Земляне изучили Марс лучше других планет Солнечной системы, но интерес к нему все равно не угасает. Особенно сильно взоры людей Красная планета привлекает раз в два года, когда она приближается к Земле, давая возможность максимально хорошо рассмотреть свой диск.
Марс – это ближайший сосед Земли. Его орбита находится немного дальше от Солнца, и он делает полный оборот вокруг него примерно за 2 земных года. За это время Земля перегоняет своего более медленного соседа, в определенный момент оказывается между ним и Солнцем. Такой момент астрономы называют противостоянием, и именно в это время Красная планета находится ближе всего к нам и ее удобно изучать.
Стоит отметить, что каждое противостояние отличается разным расстоянием между Землей и Марсом. Это обусловлено тем, что орбиты планет не круговые, а эллиптические, причем у Красной планеты она более вытянута по сравнению с земной.
Самыми интересными являются летние противостояния, поскольку в это время Марс максимально сближается с Землей. Так, если противостояние приходится на зиму, то расстояние между планетами составляет около 100 млн км, но уже к концу лета оно сокращается до 56-60 млн км.
Такие противостояния случаются всего раз на 15-17 лет и среди астрономов они известны как «великие». В такие периоды Марс очень хорошо просматривается, поэтому ученые получают возможность более досконально изучить его поверхность. Почти каждое «великое» противостояние приносило новые открытия в природе Красной планеты. Кстати, в нас ждет именно такое явление.
Среди всех известных науке противостоянием самым знаменитым считается событие 5 сентября 1877 года, когда астроном из США открыл миру существование двух спутников Марса – Деймоса и Фобоса. Кроме того, в этот же период его итальянский коллега обнаружил марсианские «каналы».
В последний раз астрономы наблюдали «великое» противостояние 28 августа 2003 года, когда Марс приблизился к Земле на рекордные 55,79 млн км. почти повторит этот результат и окажется на расстоянии в 55,57 млн км от нас.
Как лучше всего наблюдать за противостоянием
«Великое» противостояние позволит астрономам сделать новые более совершенные снимки Марса, поэтом ученые ждут этого события с особенным трепетом. Но не только профессионалы смогут насладиться этим величественным зрелищем: созерцать Красную планету во всей красе получится у каждого желающего.
Когда смотреть
Эксперты советуют начинать наблюдение за Марсом в период, который начинается за 40 дней до сближения и заканчивается за 40 дней после него. В это время угловой размер Красной планеты будет максимальным. Но для тех, у кого есть достаточно мощный телескоп, этот период увеличивается в несколько раз: наблюдать за планетой можно уже за 4 месяца до противостояния, а заканчивается этот период через 4 месяца после него.
Опытные любители астрономии советуют наблюдать за Марсом не ночью, а на рассвете. В этот период гораздо лучше просматриваются все детали планеты, да и сфокусироваться на ней намного проще.
Оборудование для наблюдения
Учитывая, что грядущее противостояние будет «великим», увидеть Марс можно будет невооруженным взглядом. Конечно, в этом случае не стоит ожидать впечатляющего зрелища – планета будет выделять на фоне звезд, но не более.
Это же касается и применения бинокля: планета будет просматриваться лучше, но рассмотреть какие-либо детали не получится. Увидеть ближайшего соседа Земли во всей красе можно при помощи телескопа.
Чтобы понаблюдать за Красной планетой новичкам вполне достаточно любительского телескопа на 60 мм. Но с таким оборудованием марсианскую поверхность будет видно достаточно плохо. Лучшим вариантом для наблюдения считается 150-мм рефлектор, не менее подходящим оборудованием станет 100-мм рефрактор.
При отсутствии телескопа, слишком облачной погоде или других препятствиях для наблюдений посмотреть противостояние Марса можно на своем компьютере. Многие обсерватории транслируют съемку сближения Красной планеты в режиме онлайн, позволяя любителям астрономии увидеть все самое интересное, не выходя из дома.
Влияние приближения Марса на землян
Для астрономов противостояние Марса – это интересное событие, которое может принести новые открытия. А вот астрологи видят в данном явлении потенциальные проблемы для людей. Так, по их мнению, в период приближения Красной планеты на Земле усилятся агрессивные и воинственные настроения, все конфликты могут усилиться в несколько раз, причем как на бытовом, так и на глобальном уровне.
Астрологи рекомендуют в этот период сдерживать свои эмоции, не вступать в ссоры и стараться избегать конфликтных ситуаций. Также на время противостояния Марса не стоит начинать новые дела и принимать важные решения. Следует помнить, что Красная планета делает людей более нервными и вспыльчивыми, поэтому ее близость повышает риск аварий на дорогах.