Противостояние марса. Великое противостояние Марса

Сегодня, 22 мая, началось очередное противостояние Марса — событие, когда Солнце, Земля и Марс по ходу своего орбитального движения выстраиваются почти в прямую линию. На минимальное к Земле расстояние Марс подойдет несколько позже — это случится 31 мая в 1.00 по московскому времени.

Фактически в этот момент Марс будет находиться от Земли на дистанции 75 млн км и будет в два раза ближе, чем Солнце.

Земля и Марс — планеты-соседи. Орбита Марса располагается дальше земной, так что один оборот он совершает почти за два года — 686,98 земных суток. Земля, двигаясь по орбите быстрее, сначала перегоняет более медленный Марс, но вскоре, сделав полный оборот, опять оказывается в роли преследователя. Таким образом, противостояния Марса повторяются через каждые 26 месяцев. Астрономы очень ждут этих событий, ведь в периоды противостояния, когда Марс приближается к Земле, его поверхность удобнее изучать в телескоп.

Противостояния Марса также важны и для космических полетов. По соображениям экономии окно пуска межпланетных аппаратов к Марсу выбирается таким образом, чтобы расстояние между планетами было как можно меньше. Поэтому обычно старт осуществляется за несколько месяцев до очередного противостояния — тогда и время полета, и затраты топлива будут минимальными.

Кстати, недавно именно по этой схеме был запущен первый космический аппарат серии «ЭкзоМарс», в задачи которого входит поиск следов прошлой и настоящей жизни на Марсе.

Если бы орбиты Земли и Марса были круглыми, то все противостояния были бы совершенно одинаковыми. Однако в отличие от земной орбиты, которая хоть и растянута, но совсем чуть-чуть, орбита Марса представляет собой довольно вытянутый эллипс. Расстояние между Марсом и Солнцем меняется в пределах от 206,6 до 249,2 млн км. Вращаясь вокруг Солнца, каждый раз планеты встречаются в разных местах своих орбит, сближаясь друг с другом на разное расстояние. Кстати, именно из-за вытянутости орбит момент противостояния немного не совпадает со временем максимального сближения планет. Такие сближения, когда планета Марс находится в перигелии своей орбиты, получили названия великих противостояний. Они происходят раз в 15-17 лет, обычно летом или в начале осени.

Именно с великими противостояниями долгое время были связаны громкие открытия в истории изучения Марса.

Самое знаменитое противостояние Марса случилось в начале сентября 1877 года. Тогда американский астроном Асаф Холл открыл два небольших марсианских спутника — Демос и Фобос. В то же время итальянский астроном Джованни Скиапарелли обнаружил на Марсе странные прямые линии, которые назвал «каналами». Несмотря на то что сам Скиапарелли вовсе не считал обнаруженные им каналы искусственными сооружениями, многих его современников это открытие убедило в существовании развитой марсианской цивилизации. Энтузиазм продлился еще много десятилетий, породив такие известные литературные романы о Марсе, как «Война миров» Герберта Уэллса или «Аэлита» Алексея Толстого.

Текущее противостояние Марса — последнее перед великим противостоянием 2018 года.

С 28 мая Красная планета будет находиться в созвездии Весов, и из средних широт наблюдать ее можно будет практически в течение всей ночи. Однако ее высота над горизонтом не превысит 15 градусов, что накладывает некоторые ограничения на возможность проводить наблюдения из крупных городов, так как линия горизонта часто не видна из-за плотной застройки. На небосводе Марс будет выглядеть как яркая немерцающая красная звезда — 2,1 звездной величины, что лишь немногим меньше яркости на ночном небе планеты Юпитер.

В момент максимального сближения видимый диаметр Красной планеты будет составлять 18,6 угловой секунды. Это дает возможность различить маленький диск планеты даже в небольшой бинокль или подзорную трубу. Однако, чтобы различить детали на поверхности планеты, такие как полярные шапки или темные участки поверхности, необходимо воспользоваться более крупным телескопом, диаметром от 100 мм. Опытные астрономы-любители советуют использовать при наблюдении Марса оранжевые и желтые светофильтры. Они качественно подчеркивают мелкие детали поверхности и делают картинку более контрастной.

«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.

В современную эпоху распространенность фейковой информации о самых простых и понятных астрономических явлениях носит буквально угрожающий характер. Эта статья написана с целью повышения удельного количества правдивой информации в сети Интернет, благо, для этого есть замечательный повод.

В ночь с 27 на 28 июля 2018 года произойдут два довольно редких астрономических явления. Факт их календарного совпадения не делает эти явления более ценными для науки, но создает вокруг них дополнительный интерес. Некоторые люди рассматривают совпадение двух астрономических явлений как некоторое самостоятельное явление, что не вполне корректно, но заслуживает отдельного рассмотрения с точки зрения понимания того, насколько часто подобное происходит, и влияет ли одно на другое хоть как-то.

Что же произойдет?

Явление первое

«27 августа подними глаза в ночное небо. В эту ночь планета Марс пройдет всего лишь в 34 тысячах миль от Земли. Это будет выглядеть, как две луны...»

Явление второе

Для начала разберемся с сутью самих явлений. Что они из себя представляют, какой визуальный образ им соответствует, какой физический или астрономический смысл они имеют.

Великое противостояние Марса

«Противостояние (оппозиция) - такое положение небесного тела Солнечной системы, в котором разница эклиптических долгот его и Солнца равна 180°. Таким образом, это тело находится примерно на продолжении линии «Солнце - Земля» и видно с Земли примерно в противоположном Солнцу направлении. Противостояние возможно только для верхних планет и других тел, находящихся дальше от Солнца, чем Земля.»

Эклиптическая долгота:

«Одна из координат в эклиптической системе координат; угол, измеряемый вдоль эклиптики к востоку, между точкой весеннего равноденствия и меридианом, проходящим через небесное светило и полюса эклиптики.»

Сурдин В.Г., ГАИШ http://www.astronet.ru/db/msg/1162196

Тогда может быть мы попробуем понять суть происходящего каким-то другим - более коротким путем?

В первом приближении орбиты планет представляют собой круги разного диаметра. Эта степень приближения нас не очень устраивает, особенно когда разговор касается планеты Марс, но для его начала вполне этого хватит. Орбиты располагаются одна внутри другой концентрически. В середине этого «чертежа» находится Солнце, а дальше в порядке увеличения радиуса орбиты - планеты: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Плутон, если кто-то пропустил, с 2006 года большой планетой Солнечной системы уже не считается.

Две планеты из этого списка - Меркурий и Венера - являются внутренними. Они всегда ближе к Солнце чем Земля (их орбиты расположены внутри земной орбиты). Остальные пять - Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун - внешние. Они всегда дальше от Солнца, чем Земля. И для этих небесных тел возможны такие ситуации, когда Земля, двигаясь по орбите, проходит между планетой и Солнцем. При наблюдении с Земли Солнце и планета оказываются практически в противоположных направлениях. Первое следствие из этого такое, что для земного наблюдателя данная планета и Солнце не видны на небе одновременно, и как только одно светило поднимается над горизонтом, другое тот час же заходит.

Такое расположение внешней планеты и называется противостоянием - направление на нее с Земли противоположно направлению на Солнце. Планета находится на небе всё темное время суток. Для её наблюдений такое положение удобно.

Вторым следствием является то, что в момент противостояния (опять-таки - в первом приближении) планета ближе всего оказывается от Земли. Из-за этого она выглядит ярче (яркость, как известно, обратно пропорциональна квадрату расстояния), имеет большие видимые размеры (в телескоп, разумеется, а глазу нашему это не заметно). И это тоже является положительным обстоятельством для астрономических наблюдений. Поэтому противостояния планет - лучшее время для их исследования с Земли. Астрономы с давних пор стараются использовать близкие к противостоянию дни и недели для исследования планет. Не имеющие же к астрономии отношения люди чаще всего просто диваятся появлению на небе звездоподобных светил необыкновенной яркости, которых раньше на небе не замечали.

Примечание

Строгости ради надо сказать, что появление на небе непривычно-ярких объектов не всегда связанно с планетами вступающими в противостояние с Солнцем. Например планета Венера достигает наибольшей яркости между наибольшей элонгаций и нижним соединением, и становится причиной частых сообщений об НЛО. Но наша статья все-таки о другом.

Столь заметная вытянутость марсианской орбиты приводит к тому, что за один марсианский год (период обращения Марса вокруг Солнца равен примерно двум земным годам) расстояние от Марса до Солнца меняется от 207 до 249 млн км. Как видите, разница, даже по космическим масштабам Солнечной системы заметная - более 40 миллионов километров. Примерно с такой же разницей меняются расстояния от Земли до Марса во время противостояний. И если противостояние случается вблизи перигелия марсианской орбиты (перигелием называется ближайшая к Солнцу точка планетной орбиты), то Марс и Земля оказываются разделенными расстоянием менее 60 миллионов километров. Если же Земля и Марс окажутся на одной прямой по одну сторону от Солнца вблизи афелия марсианской орбиты, то тут, не взирая на то, что это противостояние, между планетами будет около сотни миллионов километров. Согласитесь, что 60 или 100 миллионов - для астрономических наблюдений разница колоссальная.

И действительно, все наиболее значимые открытия в астрономии, связанные с планетой Марс, сделаные при помощи телескопов, произошли во время «близких» противостояний. А астрономы стали называть противостояния, во время которых Марс и Земля оказываются ближе 60 миллионов километров друг от друга, великими.

Именно во время великого противостояния 1877 года американским астрономом Асафом Холлом были открыты два спутника Марса - Фобос и Деймос, которые по сути являются небольшими астероидами неправильной формы, некогда гравитационно захваченными Марсом (по одной из гипотез); а также было положено начало так называемой «Марсианской лихорадке», когда Джованни Скиапарелли усмотрел среди прочих деталей поверхности планеты тонкие прямые линии, соединяющие темные, именуемые «морями», пространства. И хотя впоследствии существование «марсианских каналов» не подтвердилось, каждое великое противостояние Марса притягивало астрономов к окулярам телескопов, а писатели-фантасты неутомимо исписывали тысячи страниц, воплощая на них свои самые смелые предположения о возможной жизни на в чем-то похожей на Землю планете.

Давайте, рассмотрим условия, при которых наступают Великие противостояния. Для этого нам потребуется знакомство еще с одной важной астрономической величиной - гелиоцентрической долготой. Если смотреть на Солнечную систему с её северного полюса (а у неё он тоже есть, но мы не будем сейчас определять это понятие - возможно нам удастся разобраться с ним и другими астрометрическими терминами в следующей статье). Мы вновь увидим концентрическую структуру планетных орбит. Каждая планета как-то расположена на своей орбите. Сама орбита тоже каким-то образом ориентирована в пространстве. Но у нас пока нет «точки опоры» для того, чтобы за что-то уцепиться, и далее отсчитывать в каких-то единицах координаты и определять положения планет вот на таком несложном чертеже.

Исторически сложилось так, что опорным было выбрано направление на точку весеннего равноденствия. Смотрите, луч выходящий из центра Земли в направлении Солнца в тот момент, когда на Земле день равен ночи и наступает (астрономическая) весна - этот луч уходит куда-то в направлении созвездия Рыб. На самом деле - в направлении той линии, которая является пересечением плоскости эклиптики и небесного экватора, но опустим эти подробности. Нам важно, что направление это каким-то образом определено. Теперь, но уже опираясь на центр Солнца, можно откладывать углы между этим и всеми другими направлениями на плоскости нашей упрощенной схемы Солнечной системы.

Например, мы можем измерить, насколько различаются направления на точку весеннего равноденствия и точку марсианской орбиты, в которой он наиболее близок к Солнцу? - оказывается, на 336 градусов (в направлении против часовой стрелки, в котором движутся вокруг Солнца все планеты). Эта величина называется долгота перигелия. Интересно узнать, в какой день ежегодно Земля проходит эту точку (с такой же гелиоцентрической долготой) орбиты, над которой расположен перигелий Марса? Ведь если в этот день когда-либо случится противостояние, то оно будет рекордно близким.

Счастливый «марсианский день» выпадает на самый конец августа - 28 или 29 августа в зависимости от года. Вот тут самое время и вспомнить о предыдущем великом противостоянии Марса 2003 года, которое случилось именно в упомянутые дни августа (практически), и за свою исключительность нареченное «величайшим» противостоянием Марса. Да - в наше время просто великим противостоянием Марса уже никого не удивишь. Но, действительно, тогда Землю и Марс разделяли всего лишь 55,8 млн км.

А что же нынешнее великое противостояние? Оно, увы, не столь близкое и его даже можно было бы назвать «великоватым», так как расстояние между Землей и Марсом 27 июля 2018 года, и ближайшие к этой дате дни, будет составлять 58 миллионов километров, что ближе к порогу, за которым противостояния перестают считаться великими, нежели к «Величайшим» противостояниям.

Сейчас интересно вспомнить об одном интересном уточнении, которое выражается в том, что если во время величайшего противостояния Марса день противостояния и день максимального сближения Земли и Марса фактически совпадают, то для большинства остальных противостояний это не так. К примеру, в этом году противостояние Марса, когда на небесной сфере он будет противостоять Солнцу, случится утром 27 июля, но за счет эллиптичности орбиты Марс окажется ближе всего к Земле в ночь с 31 июля на 1 августа.

Второе интересное уточнение заключается в том, что положение перигелия Марсианской орбиты меняется со временем. За тысячу лет угол между направлением на точку весеннего равноденствия и на перигелий Марса возрастает на 4 с лишним градуса. И тот период на календарной сетке, в который могут случаться великие противостояния, сместится за тысячу лет на 4 дня вперед.

Сейчас великие противостояния могут происходить между 24 июля и 2 октября. В будущем эти даты немного изменятся. В прошлом они тоже были немного иными. Хотя, это не столь сейчас важно.

Как часто случаются великие противостояния Марса?

Почему подобная ситуация не разу не возникала в прошлом?

Почему в одни противостояния Марс сияет удивительно ярким светилом, а в другие - лишь рядовой красноватой «звездой» - этого ни античные астрономы, ни современники Галилея - не знали. И даже в эпоху изобретения телескопа среди серьезных астрономов находилось немало сторонников теорий о хрустальных сферах и идеальных окружностях вместо элиптических орбит.

А насколько же различаются визуальные характеристики Марса от противостояния к противостоянию?

Сравнение видимых размеров Марса на различных расстояниях от Земли

Сравнение видимых размеров Марса на различных расстояниях от Земли (при наблюдении в телескоп):

• левое изображение - во время великого противостояния
• среднее - во время обычного противостояния
• правое - вблизи верхнего соединения с Солнцем, в наибольшем удалении от Земли.

Давайте, теперь немного поговорим о затмении.

Нетрудно догадаться, что Лунные затмения - явления транзита Луны сквозь земную тень - случаются только тогда, когда Луна на небе противоположна Солнцу, то есть - в полнолуние. При этом, не каждое полнолуние сопровождается лунным затмением. Лунная орбита лежит в плоскости отличной от плоскости земной орбиты, и чаще всего Луна проходит под тенью или над тенью. А в тень попадает в среднем пару раз в год. И это не обязательно именно тогда, когда она находится над горизонтом. Довольно часто бывает, что луное затмения случается, когда у нас день деньской. Либо - в плохую погоду. Так, что попасть на это небесное шоу - редкое везение и большая честь для всякого интересующегося астрономией человека - увидеть, как медленно Луна скрывается в темной округлой пелене, как обагряется она, обретая совершенно несвойственный для нее глубокий красный оттенок, как меркнет её ночное сияние, уступая сиянию звезд и Млечного Пути… как все возращается обратно, оставляя лишь удивительные ощущения причастности к чему-то редкому и особенному. Не удивительно, что наши древние предки придавали затмениям столь значительный смысл, не всегда соответствующий их истиной природе, но всегда подчеркивающий неординарность события.

Как нетрудно догадаться, существуют лишь две точки на лунной орбите, рядом с которыми Луна может «встретиться» с тенью Земли - это так называемые лунные узлы. И может показаться так, что в году существует две календарные даты, вблизи которых могут происходить затмения. Но на самом деле лунные узлы не стоят на месте и медленно поворачиваются, «пробегая» всю эклиптику за 19 лет. К этому добавляются легкие покачивания - изменение угла наклона лунной орбиты по отношению к земной. В сочетании описанных и многих других факторов кроется нетривиальность предвычисления моментов и обстоятельств лунных затмений, которые хотя бы по визуальным характеристикам бывают весьма различны.

Перечислим основные различия между явлениями, попадающими под классификацию «лунное затмение»

Луна вчетверо меньше Земли, поэтому, в земную тень поместиться должна бы. Но ведь и Земля меньше Солнца, а потому - отбрасывает в пространство сходящийся конус тени. На расстоянии несколько более миллиона километров от Земли земная тень окончательно сходит на нет. Но поскольку, Луна находится от Земли на среднем расстоянии 384 тыс.км, то ей вполне удается погрузится в тень, и на таком расстоянии сечение тени более чем вдвое превышает поперечник Луны.

Земля отбрасывает в противоположную от Солнца сторону не только конически убывающую тень, но и конически расширяющуюся полутень. Если наблюдатель находится в полутени, то он видит солнечный диск, немного заслоненный телом Земли - аналог частного солнечного затмения, которые случаются на Земле по аналогичной «вине» Луны.

И любому теневому лунному затмению предшествуют фазы полутеневого - чтобы добраться до земной тени, Луне предстоит преодолет полутень и немного померкнуть в ней. Но падение яркости лунного диска, пересекающего полутень Земли, практически незаметно для глаза.

Если полнолуние наступает на некотором отдалении от узла лунной орбиты, то Луна может пройти мимо тени, но попасть в полутень. Такие затмения называются полутеневыми. Как правило, они не удостаиваются внимания далекой от науки публики. Даже любители астрономии не придают им особого значения. Но если уж Луна хоть немного оказывается в тени, то это уже - теневое затмение, и его наблюдают все, кто имеет такую возможность. И опять-таки, Луна может погрузиться в тень не полностью, и вскоре покинуть её. Тогда это - частное теневое лунное затмение.

Предстоящее затмение - полное. Мало того, оно практически центральное. Центр Луны пройдет менее чем на четверть градуса севернее (выше) центра земной тени, но при этом в центр тени попадет южная материковая часть лунного диска, имеющая вне затмения максимальную яркость. Из-за этого общее падение яркости Луны будет максимально возможным (при прочих равных условиях). Предстоящее лунное затмение окажется одним из самых темных затмений, что безусловно придает ему уникальности, а для науки его наблюдение может принести много полезных данных о земной атмосфере.

Во время полных лунных затмений - даже самых тёмных - Луна не пропадает на небе совсем. Но вид ее меняется. Вместо яркого сияющего в ночи бело-желтого диска на небе остается лишь темно-красный - порой, едва заметный - неясный призрак Луны. Как солнечный свет достигает Луны, если она полностью погрузилась в земную тень?

Во время затмения Луна экранирована телом Земли лишь от прямых солнечных лучей, но не от преломленных и рассеянных земной атмосферой. Из всего спектра видимых лучей Луны достигают лишь самые длинноволновые оттенки - красные и оранжевые лучи. Остальные поглощаются земной атмосферой. Проводя фотометрические и спектральные наблюдения затмившейся Луны астрономы могут получить довольно много сведений о процессах, происходящих в атмосфере Земли. Любителям же астрономии открывается уникальная возможность сфотографировать одновременно и Луну, и Млечный путь, поскольку то и другое в обычной ситуации запечатлеть на фото, или даже просто увидеть, не удается - яркая полная Луна засвечивает небо настолько, что на нем уже не разглядеть ни Млечного Пути, ни слабых звезд.

В нашем случае, во время затмения можно будет увидеть одновременно (а при желании и - сфотографировать на память) сразу два красных светила: сияющий ярче всех звёзд и планет Марс, и всего в шести градусах к северу (выше) тусклую затмившуюся Луну. Надо добавить, что одновременно с великим противостоянием Марса и полным лунным затмением 27 июля произойдет еще одно астрономическое явление - соединение Луны и Марса - так астрономы именуют взаимное расположение светил, когда одно из них проходит мимо другого на минимальном расстоянии друг от друга. (Строго говоря, при соединении планет их эклиптические долготы - аналог географических долгот, только на небесной сфере - оказываются равными.) В ночь затмения Луну и Марс будут разделять на небесной сфере лишь 6 градусов дуги. Это иллюзорное сближение, так как в трехмерном космическом пространстве между этими небесными телами будут уже знакомые нам 58 миллионов километров, и никакого физического соединения или столкновения им не грозит.

Насколько редки подобные события?

Боюсь, что в астрономии нет специальной формулы для вычисления дат подобных совпадений. И следующее подобное стечение обстоятельств можно предвычислить лишь методом последовательно перебора - придется проверять противостояние за противостоянием - не ожидается ли в дополнение к нему еще и затмения? Можно вспомнить табличку ближайших великий противостояний и проверить их все. Но - нет - ни в одну из этих дат подобного не произойдет.

Можно грубо оценить, как часто могут складываться более или менее благоприятные обстоятельства для наступления великого противостояния и лунного затмения просто перемножив периоды их цикличности, предполагая, что они не кратны. Правда, в отношении великих противостояний Марса непонятно, какой период использовать - 15 или 17 лет. Можно использовать их сумму - 32 года. А в отношении затмений актуален период полного оборота линии лунных узлов - так называемый “драконический период” ~ 19 лет. И мы получим 608 лет. Эта цифра никак не гарантирует обязательного повторения такого совпадения, а лишь иллюстрирует порядок временного отрезка, через который подобные совпадения могли бы повторяться. Конечно, более глубокий анализ выявил бы еще дополнительные закономерности, которые наверняка отодвинули срок возможного следующего совпадения великого противостояния Марса и полного лунного затмения. Но мы этого делать в этой статье не будем, а просто сделаем вывод, что на нашу долю выпало нечто интересное. И этим наверное стоит по возможности воспользоваться - хотя бы в окошко выглянуть, или на улицу выйти - в случае хорошей погоды - до полуночи по московскому времени 27 июля 2018 года.

О выборе места для наблюдений

Выбирая место для проведения наблюдений помните, что Луна и (особенно) Марс будут видны невысоко надо горизонтом. Поэтому ищите открытую лесную поляну, поле, возвышенность с открытым южным горизонтом. Лучшие условия наблюдения соответствуют более южным широтам. В географических пунктах расположенных севернее 65 градуса СШ Марс летом этого года вообще не восходит над горизонтом, а Луна едва лишь поднявшись зайдет за горизонт вновь. Существует карта видимости затмения, с которой имеет смысл свериться и узнать, будет ли наблюдаться явление в месте вашего пребывания.

Несмотря на то, что съемки в ночное время требуют более длительных экспозиций, лучше с самого начала ограничиться невысоким значением ISO. особенно, если используется недорогая камера. На больших значениях ISO вы сократите выдержку и избежите возможного смазывания объекта съемки, но изображение получится шумное, зернистое, с блеклыми цветами. Оптимальное значение ISO 100. В зависимости от качества матрицы, используемой в конкретной камере, можно поднять ISO до 200, 400, но 800 уже точно будет завышенным и сомнительным значением. Впрочем, можете поэкспериментировать, имея в виду данное предостережение.

Используя зум от 10х и выше вы уже сможете снять многие детали лунного рельефа - горные цепи, лунные моря, наиболее крупные кратеры и тянущиеся на тысячи километров от них светлые лучи, порожденные выброшенным веществом в результате соударения и взрыва метеороида, образовавшего кратер. Но, если говорить об эпохе полнолуния и конкретно о ночи затмения, то в это время на Луне с Земли не видны тени, подчеркивающие рельеф. Потому многие его детали видны не будут - не для фотоаппарата, ни для вооруженного телескопом наблюдателя. Надо сказать, что полнолуние - не самая удачная для наблюдения Луны и её фотографирования фаза. Тем не менее, это не повод отказываться от съемки совсем. Просто надо быть готовым к тому, что большинство кратеров на фотоснимке не получатся. Но зато будет отлично просматриваться вся «лунная карта морей и заливов».

Какую выдержку использовать для фотосъемки Луны?

Лучше всего использовать ручной фокус, если в камере есть такая функциональность. Если фокус только автоматический, то либо камера сама сфокусируется по Луне (что для большинства камер - обычное дело), либо придется использовать вспомогательный объект, находящийся на значительном отдалении - придавив кнопку спуска наполовину и сфокусироваться по далекому фонарю или окну, а потому перевести камеру на Луну, и уже тогда додавить кнопку до конца и сделать снимок.

Для затмившейся Луны потребуются совсем другие величины экспозиции. Дать точную рекомендацию заранее трудно, так как яркость затмившейся Луны от затмения к затмению сильно разнится. Но это однозначно не сотые и не десятые доли секунды, а ближе к одной или нескольким секундам. А если вы захотите снять одновременно и Луну в затмении, и Марс, и простирающийся из созвездия Стрельца через все летнее небо Млечный Путь, то Вам однозначно потребуются выдержки в 15 секунд и более.

При этом, что бы вы не снимали, диафрагму надо открыть максимально, насколько это позволяет оптическая схема фотоаппарата.

Для наблюдения Луны во время затмения (и вне затмения - тоже) будут очень полезны бинокль или подзорная труба. А вот для Марса, даже в ночь великого противостояния, трубы будет мало. Надо сказать, что Марс - маленькая планетка и даже в телескоп порой выглядит крошечниым диском. Чтобы понять, с чем мы имеем дело, я приведу такую аналогию. 10-копеечная монета, имеющая поперечник порядка 1 см, выглядит как Марс, с расстояния 100 метров. Можете ли вы увидеть саму эту монетку на противоположной от Вас стороне футбольного поля? А рассмотреть на ней какие-либо подробности? А сфотографировать? А если представить, что вы смотрите на нее еще и сквозь аквариум, вода в котором постоянно колышется?

Задумавшись над приведенной аллегорией, возможно, вы поймете, с чем имеют дело астрономы. И даже используя телескоп с увеличением в 100 крат, который создает иллюзию сокращения расстояния до монетки до 1 метра, вы не в состоянии исключить из схемы «бурлящий аквариум» земной атмосферы, который не позволит рассмотреть новых подробностей и при больших увеличениях. Именно из-за пагубного влияния атмосферы на качество изображения небесных объектов, астрономы уже несколько столетий назад начали подыскивать места для своих обсерваторий в горах, забираясь все выше и выше. А теперь наиболее прорывные исследования и открытия совершаются, как правило, либо с помощью орбитальных телескопов, либо - автоматических станций-роботов, высаживающихся на поверхность исследуемой планеты. С Земли, конечно, не увидеть того, что видит своими камерами марсоход Кьюриосити.

В любительский телескоп во время великого противостояния Марса можно рассмотреть лишь полярную шапку, обращенную к Земле, пару темных пятен марсианских морей и, возможно, Большой Каньон - гиганский разлом на поверхности и самый заметный из марсианских каналов - единственный, существование которого было объективно подтверждено (остальные оказались иллюзией).

Заканчивая эту протяженную статью, я хочу пожелать всем её читателям хорошей погоды, благоприятных условий для наблюдений - комфортной температуры, спокойной атмосферы и открытого горизонта в направлениях юго-восток - юг - юго-запад. Ведь именно в этой части небосвода на небольшой высоте в ночь с 27 на 28 июля 2018 года будут видны Марс в великом противостоянии и Луна в затмении.

Для получения более подробных сведений о том и другом небесном теле, для выяснения условий видимости их в вашем населенном пункте Вам очень поможет астрономическая программа

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).

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.

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.

У Марса jчень большой эксцентриситет орбиты - второй по значению после Плутона!

По одной из гипотез это произошло в следствие тарана Марса железным астероидом, что привело у ужасающим последствиям.

Астероид из пояса астероидов, который возник в результате столкновения гипотетической планеты Нибиру (или одного из спутников Нибиру), захваченной тяготением Солнца у какой-то другой планетарной системы, с планетой Тиамат (Фаэтон)

Не обязательно, что столкновение астероида с Марсом произошло в то же время. Это астероид мог еще миллионы лет двигаться по своей орбите, пересекая орбиту Марса, пока они не встретились в одной точке. Это была трагедия для планеты Марс, на которой процветала жизнь. Не исключено, что марсиане, зная о близкой кончине жизни на планете и не имея возможности предотвратить трагедию, переселились на Землю, и мы являемся в некоторой степени их потомками (хотя и на этот счет есть много гипотез).

В результате столкновения астероида произошло следующее:

1. Выделение огромного количества энергии, что привело к полному испарению всей воды на планете и срыву ее атмосферы.

2. Испарение тела астероида, состоявшего преимущественно из железа, и мгновенное взаимодействие атомарного железа с кисородом атмосферы с образованием окислов железа, которые позже выпали на поверхность планеты придав ей зловещий оранжево-красный окрас (охра).

3. Смещение планеты с ее орбиты по направлению к (от) Солнцу, что наблюдается сейчас как эксцентриситет (если смотреть по верхнему рисунку, то это будет линия август-январь).

4. Образование на планете огромного рваного шрама и ряда огромных вулканов....

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.

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.

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.

Главная » Английский алфавит » Противостояние марса. Великое противостояние Марса