Великие противостояния марса

Великие противостояния марса

Мы позволим себе сделать пространную ссылку из интернет энциклопедии Кругосвет в связи с тем, что 3 марта в астрологическом смысле планеты Марс, Земля и Солнце выстраиваются в одну линию. Выглядеть это будет так:

Некоторые астрологи говорят, что в данное время Марс подходит ближе всего к Земле и располагается дальше всего от Солнца. Марс действительно подходит ближе всего к Земле в моменты противостояния, а вот что касается расположения Марса относительно Солнца, то астрономически это не совсем верно. Точка удаления Марса от Солнца не связана с точкой астрологического противостояния, она связана с точкой афелия орбиты Марса. А вот ближе всего к Земле и соответственно и к Солнцу, Марс может подойти в точках перигелия, такое противостояние будет называться великим.

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.

В периоды таких великих противостояний на Марсе можно в некоторых случаях наблюдать прохождение Земли по диску Солнца. Это достаточно серьезное событие, которое можно приравнять к затмениям.

Противостояние Марса 3 марта 2012 года не является столь фатальным, так как мы наблюдаем не великое противостояние Марса. В данном случае мы наблюдаем пик ретро фазы и низкую скорость планеты, а значит, инертные процессы будут более длительными. Марс обычно связывают с железом, вот и представьте, что все дела вам надо совершать в этот период с двух пудовыми гирями на ногах.

Великие противостояния марса

С каким периодом повторяются великие противостояния?

Из предыдущего сообщения известно, что великие противостояния верхних планет происходят тогда, когда планета окажется в перигелии её орбиты, а Земля между планетой и Солнцем.

Это значит, что и планета, и Земля должны сделать сколько-то полных оборотов вокруг Солнца.

Теперь рассмотрим вопрос о повторяемости великих противостояний для всех верхних планет в порядке возрастания сложности задачи.

Пусть в какой-то момент времени случилось великое противостояние. Спустя синодический период, т.е. через 370 дней (см. таблицу), снова будет противостояние, но оно уже не будет великим. Ещё 370 дней пройдёт, снова будет противостояние. И. т.д.

Наконец, спустя 84 года, т.е. сидерический период обращения Урана, и Уран, и Земля сделают целое число оборотов. Это значит, снова повторится великое противостояние Урана.

Искомый период — 84 года.

Спустя 29,46 лет, т.е. через сидерический период обращения Сатурна, Сатурн сделает полный оборот вокруг Солнца, но противостояния не случится, т.к. Земля окажется в совсем другом месте орбиты.

Через два оборота Сатурна, т.е. спустя 58,9 лет Земля будет находиться вблизи линии Солнце–Сатурн. В пределах месяца Земля догонит Сатурн, который будет достаточно близко к своему перигелию и снова будет противостояние, которое можно считать великим.

Итак, великие противостояния Сатурна повторяются с периодом 59 лет.

Один оборот вокруг Солнца Юпитер совершает через 11,86 лет, т.е. примерно через 12 лет.

Итак, можно считать, что великие противостояния Юпитера повторяются через 12 лет.

2 оборота — 23, 72 года;

3 оборота — 35,58 года;

4 оборота — 47,44 года;

5 оборотов — 59,3 года;

6 оборотов — 71,16 года;

7 оборотов — 83,02 года равно примерно 83 года.

Здесь указано число оборотов Юпитера вокруг Солнца и время, которое для этого требуется.

Это значит, что среди семи последовательных великих противостояний шесть повторятся через 12 лет и одно через 11 лет.

Если в какой-то момент времени расстояние между Юпитером и Землёй оказалось наименьшим, то оно снова будет таким же наименьшим через 7 оборотов Юпитера, т.е. через 83 земных года.

Итак, можно сказать, что через 83 года повторяются величайшие противостояния Юпитера.

Впрочем, что величайшее, что великое противостояние, — при наблюдении Юпитера особой разницы нет, т.к. различия в расстояниях между Юпитером и Землёй в эти моменты невелико, всего несколько миллионов километров, что заметной роли не играет.

Оказалось, что в 2010 году было не просто великое, а величайшее противостояние, следующее великое противостояние будет 2022 году, следующее величайшее противостояние в 2093 году.

Точно так же как для Юпитера составляем таблицу:

1 оборот Марса — 1,881 года;

2 оборота Марса — 3,762 года;

3 оборота Марса — 5,643 года;

4 оборота Марса — 7,524 года;

5 оборотов Марса — 9,405 года;

6 оборотов Марса — 11,286 года;

7 оборотов Марса — 13,167 года;

8 оборотов Марса — 15,048 года, примерно равно 15 годам;

9 оборотов Марса — 16,929 года, примерно равно 17 годам;

10 оборотов Марса — 18,810 года.

Итак, 8 оборотов вокруг Солнца Марс совершает за 15 лет, а 9 оборотов примерно за 17 лет. Отсюда следует, что великие противостояния случаются или через 15, или через 17 лет.

Продолжаем таблицу, опуская неинтересные результаты:

25 оборотов — 47, 025 лет, примерно 47 лет.

47=17+15+15. Это значит, что за 47 лет будет три великих противостояния Марса, причём одно из них повторится через 17 лет и ещё два повторятся через 15 лет.

Дальше продолжаем таблицу:

42 оборота — 79, 002 лет, примерно 79 лет.

79=17+17+15+15+15. Следовательно, за 79 лет будет пять великих противостояний Марса, причём два из них повторятся через 17 лет и три через 15 лет.

Итак, мы ответили на вопрос, с какими периодами повторяются обычные и великие противостояния верхних (внешних) планет.

1. Как определить конкретную дату великого противостояния той или иной планеты?

— Эта задача не очень сложная. Её умели решать уже в позапрошлом веке, но чтобы её решить, нужно обладать специальными знаниями. А на основе элементарных соображений её решить, к сожалению, невозможно.

2. С каким периодом повторяются великие противостояния Венеры и Меркурия?

У Меркурия и Венеры противостояний не бывает, потому что они расположены ближе к Солнцу, чем Земля. Их орбиты целиком лежат внутри орбиты Земли, поэтому наибольшее угловое расстояние между Меркурием и Солнцем (наибольшая элонгация) не превышает 28°, а для Венеры наибольшая элонгация — 48°. Иначе говоря, угол между этими двумя планетами и Солнцем никогда не бывает 180°, каким он должен быть в момент противостояния.

Цитата из книги «Занимательная астрономия».

Теперь ознакомьтесь, что по поводу великих противостояний писал выдающий популяризатор науки Яков Исидорович Перельман в своей замечательной книге «Занимательная астрономия».

Дополнение. Связь синодического и сидерического

На рисунке показано расположение Юпитера, Земли и Солнца для момента противостояния.

А что будет дальше?

Земля делает полный оборот вокруг Солнца за год (Е=1), а Юпитер за Т=11,86 лет. Т.е. Земля в своём движении по орбите будет обгонять Юпитер.

Иначе говоря, средняя скорость движения Земли по орбите (360°/Е) больше чем средняя скорость движения Юпитера (360°/Т).

Следовательно, скорость, с которой Земля обгоняет Юпитер, будет равна:

Теперь представьте себе Формулу-1. Быстрая машинка сначала поравнялась с другой, медленной, затем её обгоняет. Обгон всё больше и больше. И вот, начиная с какого-то момента, быстрая машинка будет догонять медленную, и, наконец, они снова встретятся. Это значит, что быстрая машинка сделала на один круг больше, чем медленная.

Точно также Земля сначала обгоняет, а потом догоняет Юпитер.

Итак, со временем Земля обгонит Юпитер на полный оборот, т.е. на 360°. Соответствующий период как раз и есть синодический период S, — в самом деле, было противостояние и снова наступило противостояние. Тогда среднюю угловую скорость обгона можно выразить через синодический период: n° = 360°/S.

Приравнивая полученные два выражения для n°, имеем:

Наконец, сокращая всё на 360°, окончательно получаем:

1/S = (1/Е) – (1/Т). — Для Юпитера и, вообще, для верхних планет.

Для нижних (внутренних) планет вывод формулы аналогичен. Единственное отличие, — нижние планеты обращаются вокруг Солнца быстрее Земли, поэтому они будут обгонять Землю. Средняя скорость обгона будет выражаться формулой n° = (360°/Т) – (360°/Е), поэтому окончательное выражение для синодического периода имеет вид:

Великие противостояния марса

Среднее расстояние от Солнца: 227 936 637 км (1.52366231 а. е) Перигелий: 206 644 545 км (1.38133346 а. е) Афелий: 249 228 730 км (1.66599116 а. е) Орбитальный период: 686,9601 земных дня Орбитальная скорость: 24 077 м/с Эксцентриситет орбиты: 0.09341233 Наклон орбиты к плоскости эклиптики: 1,850 61° Наклон орбиты к экватору Солнца: 5.65° Является Спутником: Солнца

х км) (0.533 радиуса Земли) Полярный радиус: 3 376.2 ± 0.1 км (0.531 полярного радиуса Земли) Объём: 1.6318?10 11 км? (0.151 объёма Земли) Масса: 6.4185?10 23 кг (0.107 массы Земли) Плотность: 3,934 г/см? Площадь поверхности: 144 798 465 км? (0.284 площади поверхности Земли) Гравитация в зоне Экватора: 3,69 м/с?, в ххх раз меньше земного Вторая космическая скорость: 5 027 км/с Экваториальная скорость вращения: 868.22 км/ч Сидерический период вращения: 24,622 962 час. Экваториальный наклон к орбите: 25,19° Альбедо (отражательная способность): 0.15 Солнечная постоянная на поверхности: ххх Вт/м? Температура поверхности: мин. — 133 K (?ххх,хх °C);

макс. — 280 K (-ххх,хх °C) Атмосферное давление: 0,7—0,9 кПа (в ххх тыс. раз меньше земного)

Марс — четвёртая по удалению от Солнца и седьмая по размерам планета Солнечной системы. Марс достаточно легко наблюдаем невооружённым глазом как яркая звезда красного цвета. Марс, как и другие планеты Солнечной системы, назван по имени одного из богов античного пантеона, в данном случае — бога войны Марса (соответствует греческому Аресу). Аналогичным образом выбраны названия и для спутников планеты: Фобос (Страх) и Деймос (Ужас) — имена двух сыновей мифологического Ареса, сопровождавших его в бою.

  • Античная эпоха: Астрономы Вавилона, Египта, Греции и Рима установили принципиальное отличие планет (в том числе Марса) от «неподвижных» звезд. Марс ассоциировался с богом войн, конфликтов (Арес в Греции, Марс в Риме, Нергаль в Вавилоне, Хар Дешер (Красный) — в Египте.
  • 1500-е гг. Датский астроном-наблюдатель Тихо Браге провел серию самых точных в доинструментальную эпоху наблюдений планет. Точность определения положения Марса на небесной сфере достигла четырех угловых минут.
  • 1609 г. Галилео Галилей впервые наблюдал Марс в телескоп.
  • 1659 г. Голландский астроном Христиан Гюйгенс с помощью телескопа усовершенствованной конструкции различил на поверхности Марса темное пятно (по всей видимости, горное плато Большой Сирт (Syrtis Major). Наблюдая за его перемещением по диску, он установил, что период обращения Марса вокруг свой оси составляет около 24 часов.
  • 1666 г. Джованни Кассини установил, что период обращения Марса составляет 24 часа 40 минут.
  • 1672 г. Гюйгенс обнаружил на южном полюсе Марса белое пятно (южную полярную шапку).
  • 1698 г. В своей работе Cosmotheros Гюйгенс высказывает предположение о возможности жизни на других планетах и определяет условия, необходимые для жизни. Это была одна из первых публикаций о внеземной жизни.
  • 1704 г. Джакомо Миральди в парижской обсерватории установил, что южная полярная шапка немного смещена относительно южного полюса планеты.
  • 1719 г. Миральди высказал предположение о том, что белое пятно на полюсе планеты представляет собой «ледяную шапку».
  • 1719 г. Величайшее противостояние Земли и Марса (повторится впоследствии только в 2003 г.). Необычайная яркость Марса сеет панику в Европе.
  • 1727 г. Джонатан Свифт в своем «Путешествии Гулливера» приводит весьма точное описание двух спутников Марса, в том числе параметров их орбит (они были открыты лишь 150 лет спустя).
  • 17771783 гг. Серия наблюдений Марса Уильямом Гершелем с помощью построенного им телескопа, крупнейшего в то время во всем мире. Результаты наблюдений были подытожены им в работе, опубликованной в 1784 г. Он, в частности, установил, что ось вращения планеты наклонена под углом 30 градусом (современное значение — 25,19), а также установил, что атмосфера у Марса может быть только весьма разреженной.
  • 1809 г. Французский астроном-любитель Оноре Флогер наблюдал «желтые облака» на Марсе — по всей видимости, пылевые бури.
  • 1813 г. Флогер установил, что весной полярная шапка существенно уменьшается в размерах. Из этого он сделал ошибочный вывод о том, что поверхность Марса нагрета сильнее, чем поверхность Земли.
  • 1840 г. Вильгельм Бир и Йохан фон Мидлер установили, что период обращения Марса вокруг своей оси составляет 24 часа 37 минут 22,6 секунды, что на одну десятую секунды меньше современного значения.
  • 1858 г. Монах-иезуит Анджело Секки составил первую схему объектов на поверхности Марса.
  • 1867 г. Ричард Энтони Проктор опубликовал первую карту Марса. Выбранный им нулевой меридиан используется по настоящее время.
  • 1867 г. Пьер Жюль Янсен и Уильям Хаггинс впервые попытались (неудачно) обнаружить следы присутствия в атмосфере Марса кислорода и водяных паров спектроскопическим методом.
  • 1877 г. Джованни Скиапарелли разработал номенклатуру названий образований на поверхности Марса.
  • 1877 г. Использование Скиапарелли терминов «canali» для обозначения обнаруженных им линейных образований, на поверхности Марса вызвало всеобщий ажиотаж.
  • 1877 г. Асаф Холл открыл спутники Марса, описанные ровно за 150 лет до этого Джонатаном Свифтом, и назвал их по именам коней колесницы Марса, Страха и Ужаса — Фобосом и Деймосом.
  • 1879 г. Скиапарелли наблюдает «двойные» каналы, которые, по его мнению, свидетельствуют о наличие растительности на Марсе и ее сезонных изменениях.

Марс является каменистой планетой земной группы наряду с Венерой, Меркурием и Землёй, и в Солнечной системе занимает наиболее удалённую орбиту среди планет земной группы. С реднее расстояние Марса от Солнца состовляет примерно 227936637 километров (1,52366231 а.е.). Орбита Марса пролегает между орбитами Земли и главного пояса астероидов являющегося естественной границей между планетами земной группы и группой планет-гигантов. Период обращения Марса по орбите вокруг Солнца состовляет 687 земных суток. Орбита Марса имеет естественный эксцентриситет 0,0934, и соответственно расстояние от него до Солнца колеблется от 206,587 млн.км до 249,197 млн.км.

Великие противостояния Марса с 1830 г. по 2035 г.

Примечание: Противостояния 1845, 1924 и 2003 годов называются Величайшими, так как они были наиболее близкими.

По своим размерам Марс не является крупной планетой, и существенно уступая в размерах Земле и Венере, превосходит Меркурий. Экваториальный радиус Марса равен 3396,9 км (53% Земного радиуса). Характерно, что Марс обладает вследствие своего быстрого осевого вращения заметным полярным сжатием, и его полярный радиус меньше экваториального на 21 км. Масса Марса по результатам последних исследований равна 6,418?10 23 кг, а ускорение свободного падения соответственно 3,72 м/сек2.

Марсианские сутки (сол) составляют 24 часа 37 минут 22,7 секунд, и в этом отношении Марс весьма схож с Землёй. Наклон оси вращения к плоскости орбиты у Марса равен 24°56?, и это сходство с наклоном Земли обеспечивает на поверхности «красной планеты» смену времён года. Различие времён года на Марсе более резкое чем на Земле, и поэтому северное лето долгое и прохладное, а южное лето — короткое и жаркое.

Поверхность Марса представляет собой густо кратерированные площади, без заметной тектоники плит, и имеющая на себе многочисленные древние свидетельства атмосферной и водной активности. Химический состав поверхностных слоёв почвы Марса, по результатам современных исследований отвечает содержанию в нём: 21% кремния,

3% алюминия, и аномально высокое количество серы

3,1% (в 100 раз больше, чем в поверхностных породах Земли). Основными компонентами марсианской почвы являются силикаты, с значительной долей примесных гидратов и оксидов железа (до 10%), за счёт которых почвы Марса имеют красноватые оттенки цвета. В полярных областях, имеющиеся полярные шапки состоят из двух основных компонент: сезонной (углекислый газ) и вечной мерзлоты (водный лёд). По спутниковым данным толщина полярных шапок Марса составляет от 1 метра до 3,8 км. Недавно на южной полярной шапке Марса были обнаружены (Mars Odyssey ) действующие гейзеры, выбрасывающие на большую высоту углекислый газ, частицы вояного льда и пыль. Таяние полярных шапок весной, способствует резкому повышению атмосферного давления и перемещению гигантских газовых масс в противоположное полушарие, при этом на Марсе дуют сильнейшие ветры (10—40 м/сек), а иногда скорость ураганных ветров достигает 100 м/с!

Перемещающиеся атмосферные массы увлекают с поверхности огромное количество пылевых частиц, и возникают знаменитые пылевые бури часто скрывающие ландшафт поверхности. Пылевые бури оказывают значительное воздействие на распределение температуры в атмосфере Марса, а также эррозионное действие на его рельеф (выветривание). Весьма примечательным открытием на поверхности Марса явилось обнаружение большого количества образований, напоминающих водную эрозию на Земле, в частности, высохшие русла древних рек. А кроме того с помощью марсоходов были обнаружены горные породы (листовые гидросиликаты и шаровые конкреции (черничины)) которые могут образовываться только в водной щелочной среде при положительных температурах.

Согласно В. Н. Жаркову (1983), Марс разделён на минералогические зоны (слои), и в его модели строения Марса переход оливина в шпинелевую модификацию происходит на глубине около 800 км, при температуре около 1400 °С и давлениях до 100 атмосфер. В более глубоких слоях (до 1150 км) обе модификации сосуществуют одновременно, вплоть до границы нижней мантии (

1700 км). Согласно этой модели, при повышении температур недр, шпинелевая зона Марса должна погружаться, а при охлаждении — подниматься, и это играет значительную роль в глобальной тектонике Марса. Теоретические оценки вязкости нижней мантии Марса показывают, что она неспособна выдерживать (в течении геологических эпох) большие касательные напряжения, и эти напряжения должны концентрироваться в мощной (

500 км) литосфере Марса, достигая сотен атмосфер. Также предполагается что ядро Марса не чисто железное, а представляет собой сплав железа с сернистым железом, и оно должно иметь невысокую температуру плавления (около 1000 °С — 1200 °С). В этом случае можно объяснить (за счет механизма «динамо») наличие у Марса наблюдаемого (очень слабого) дипольного магнитного поля. Полное содержание железа в Марсе составляет около 25 %.

При построении модели мантии Марса за основу была взята «земная» зависимость плотности от давления (в центре Марса давление соответствует земному на глубине 800 км). В наиболее вероятной из рассмотренных моделей железное ядро имеет радиус 960 км и массу 5% от планетарной, а скачок плотности на его кровле составляет величину от 4,7 до 8,5 г/см3. Большего радиуса ядра не допускает момент инерции. Мантия «получилась» в среднем толщиной 2426 км, ее масса составила 89% от планетарной, а содержание ортосиликата железа превысило содержание в земной мантии на 15-20%. Вещество такой мантии имеет нормальную плотность 3,55 г/см3 (а в Земле — 3,3 г/см3), сейсмические волны в ней должны распространяться медленнее, чем в верхней мантии Земли при аналогичных температурах и давлении.

Американские исследователи также предложили несколько вариантов моделей внутреннего устройства Марса и изучили их сейсмологические следствия — особенности волновой картины. Предполагается, что содержание железа в Марсе эквивалентно содержанию его в хондритовых метеоритах. Ожидается большое железо-сульфидное ядро, богатая оксидами железа мантия и тонкая кора. Радиус ядра может составлять от 1/3 радиуса планеты (в случае ядра земного типа или чисто железного состава) до половины (ядро из сернистого железа). Проведены математическое моделирование и исследование разных вариантов. Предпочтение отдано такой модели: кора мощностью 30 км, верхняя мантия, сложенная оливином (мощность 1113 км), нижняя — шпинелевая (561 км), ядро с радиусом 1694 км. В этой модели ядро больше и плотнее, а мантия менее плотная, чем предполагали ранее.

Источники:
Великие противостояния марса
Мы позволим себе сделать пространную ссылку из интернет энциклопедии Кругосвет в связи с тем, что 3 марта в астрологическом смысле планеты Марс, Земля и Солнце выстраиваются в одну линию. Выглядеть
http://rodovod.narod.ru/index/protivostojanie_marsa/0-124
Великое противостояние Юпитера
С каким периодом повторяются великие противостояния? Из предыдущего сообщения известно, что великие противостояния верхних планет происходят тогда, когда планета окажется в перигелии её орбиты,
http://vestishki.ru/content/%D0%B2%D0%B5%D0%BB%D0%B8%D0%BA%D0%BE%D0%B5-%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%8F%D0%BD%D0%B8%D0%B5-%D1%8E%D0%BF%D0%B8%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%B0-iii
Марс (планета)
Марс (планета). «Традиция», свободная русская энциклопедия
http://traditio.wiki/%D0%9C%D0%B0%D1%80%D1%81_%28%D0%BF%D0%BB%D0%B0%D0%BD%D0%B5%D1%82%D0%B0%29

COMMENTS