|
Астрономия для школьников
Адрес статьи: http://astro.uni-altai.ru/pub/article.html?id=1012 Дата: 19-08-2026 Время: 18:11 28 августа 2003 - рекордное противостояние МарсаМ.Е.ПрохоровГАИШ, Москва
Примерно каждые два года Земля и Марс, двигаясь по своим орбитам, сближаются друг с другом. Подобные сближения называются противостояниями. Очередное противостояние произойдет в конце августа 2003 года. Если бы орбиты Земли и Марса были круговыми и лежали строго в одной плоскости, то противостояния происходили бы строго периодически (между ними бы проходило чуть больше двух лет) и Марс приближался бы к Земле всегда на одно и то же расстояние. Однако это не так. Хотя плоскости орбит планет достаточно близки и орбита Земли почти круговая, но эксцентриситет марсианской орбиты достаточно велик. Поскольку интервал между противостояниями не совпадает ни с земным, ни с марсианским годом, то максимальное сближение планет происходит в разных точках их орбит. Если противостояние случается вблизи афелия орбиты Марса (это приходится на зиму в северном полушарии Земли), то расстояние между планетами оказывается достаточно велико - около 100 млн. км. Противостояния вблизи перигелия марсианской орбиты (которые происходят в конце лета) гораздо более тесные. Если Марс и Земля сближаются на расстояние меньшее 60 млн. км, то подобные противостояния называют великими. Они случаются каждые 15 или 17 лет и всегда использовались астрономами для интенсивных наблюдений красной планеты. (Истории наблюдений Марса посвящена подробная статья В.Г.Сурдина.) Однако противостояние 2003 года оказывается не просто великим, а величайшим, событием, подобного которому не было несколько тысяч лет! Давайте рассмотрим это событие по-подробнее. Что происходит во время противостоянияПо определению противостоянием называется такая конфигурация (взаимное расположение) Солнца, Земли и планеты, когда эклиптическая широта планеты, отличается от широты Солнца на 180o. Ясно, что такая ситуация возможна только для внешних планет. Если спроецировать планету на плоскость эклиптики (а Земля и Солнце всегда находятся в этой плоскости), то в момент противостояния центры всех трех тел окажутся на одной прямой (Земля между Солнцем и планетой). В момент противостояния достигается максимальная фаза Марса, наступает "полномарсие" (этот искусственный термин введен по аналогии с полнолунием). Отличие фазы Марс от единицы связано только с тем, что он движется не в плоскости эклиптики. Поскольку орбиты Марса и Земли не круговые, а их плоскости не совпадают, то момент противостояния близок, но не совпадает с моментом максимального сближения планет. С расстоянием между планетами однозначно связан видимый угловой размер Марса, который достигает максимума при наибольшем сближении. Блеск (видимая звездная величина) Марса зависит как от его удаления от Земли, так и от фазы. Таким образом этот момент также будет близок к противостоянию, но в общем случае не будет совпадать ни с ним, ни с моментом максимального сближения планет. Еще два важных события - прохождение Марса через перигей своей орбиты и прохождение Земли через точку ближайшую к перигею орбиты Марса. Земля проходит ближайшую к перигею орбиты Марса точку всегда в одно и то же время года - примерно 28 августа. Слово примерно здесь появилось из-за того, что земной год не кратен суткам, поэтому дата прохождения этой точки меняется от года к году в пределах суток. В 2003 году марс пройдет свой перигей 30 августа. Чем ближе к перигею орбиты Марса оказываются планеты в противостоянии, тем сильнее они сближаются и тем более великим будет противостояние. Приведенный ниже рисунок служит этому иллюстрацией.
Противостояния и великие противостояния за "последние годы"Перед вами часть каталога противостояний Марса. За 52 года их произошло и произойдет 25. Четыре из них (1971, 1988, 2003 и 2018 гг.) были великими противостояниями. Великие противостояния в таблице подчеркнуты. В первых трех колонках этой таблицы приведены даты и время противостояний, в четверной колонке - максимальная звездная величина Марса, а в остальных колонках - дата и время максимального сближения планет, минимальное расстояние между ними (в астрономических единицах и в миллионах километров и видимый угловой диаметр Марса. Как вы видите моменты противостояний и максимальных сближений планет немного не совпадают.
Каталог противостояний Марса с 1969 по 2020 гг.
Из всех противостояний, приведенных в данной таблице, противостояние Марса 2003 года будет самым сильным. Планеты сблизятся менее чем на 56 млн. км, угловой диаметр Марса превысит 25", а блеск почти достигнет -3m. Но надо сказать, что эти величины всего на несколько процентов превышают достигавшиеся в других великих противостояниях, особенно в событии 1971 года (такое отличие вряд ли можно было бы заметить глазом, даже если смотреть через телескоп). Еще более наглядно малость этих различий видна на бОльших промежутках времени: Противостояния 1845 и 1925 годов были лишь чуть слабее, чем то, что случится в 2003 г.
Величайшие из величайшихЕсли же интересоваться самыми сильными сближениями Марса и Земли, картина оказывается очень интересной.
Таблица сближений менее, чем на 56 млн. км.
(жирным шрифтом показаны сближения более сильные, чем в 2003 г.)
Вот другая таблица, в которой те же величины приведены в другом порядке - по мере увеличения минимального расстояния между Землей и Марсом. Обращаем ваше внимание, что в историческое время (за 5000 лет) не было ни одного сближения столь же сильного, как то, что произойдет 28 августа 2003 г., а семь еще более сильных сближений произойдут в ближайшие несколько сот лет. [Рассмотренный интервал времени определяется точностью современной теории движения Марса. В более далеком прошлом имеющиеся формулы начинают давать результаты которые уже нельзя сравнивать с остальными "рекордами".]
Подробности противостояния 2003 годаПротивостояние Марса в 2003 году произойдет 28 августа в 17:59 UT (по всемирному времени). Максимальное сближение планет произойдет чуть раньше - 27 августа в 9:52 UT. При этом расстояние между ними уменьшится до 0.373 астрономической единицы (55.8 млн. км). Угловой размер Марса достигнет 25.11", а максимальная звездная величина Марса будет достигать -2.9m. Изменение углового размера Марса и его блеска показаны на графике.
Блеск и видимый угловой размер Марса в 2003 году. (График построен по эфемеридам Аризонского университета.) Противостояние 2003 года происходит очень близко к перигею марсианской орбиты: Марс проходит эту точку 30 августа, а Земля проходит ближайшую точку орбиты 28 августа. Поэтому сближение планет оказывает столь сильным, однако остается еще возможность для "побития" этого рекорда, что и произойдет ровно через 284 года. Для сравнения приведем подобный график для предыдущего "ординарного" противостояния 2001 года. Заметьте, что в 2001 году моменты противостояния и наибольшего сближения разделяла неделя.
Немного о наблюденияхВ августа Марс восходит сразу после захода Солнца и виден всю ночь в созвездии Водолея. В сентябре видимость планеты будет тоже очень хорошей, постепенно перемещаясь на первую половину ночи. В конце сентября блеск Марса уменьшится до -2.2m, угловой размер до 21", а попятное движение планеты, длившееся весь август и сентябрь, смениться прямым.
Движение Марса во второй половине 2003 года. Даже во время великого противостояния Марс трудная цель для наблюдений. Примерно так он будет виден в любительский телескоп.
Вид Марса в любительский телескоп: слева - инструмент с увеличением 400х (поле зрения 7'), справа - 200-кратный телескоп (поле 14'). Ясного неба и удачи в наблюдениях!Источник информации: Астронет Дата публикации: вторник, 12 августа 2003 года | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Если августовским вечером, вскоре после захода Солнца, вы поглядите на восток, то
увидите очень яркую красноватую "звезду". По яркости ее можно было бы принять за
Венеру,
но вечером Венеры на востоке не бывает. Это Марс, а столь яркий он потому, что сейчас
идет противостояние Земли и Марса, причем не простое.
