Как далеко Марс от Солнца?
Научная революция доказала, что все небесные тела в Солнечной системе совершают обороты вокруг Солнца (гелиоцентрическая система). Коперник, Галилей, Кеплер и Ньютон помогли изучить орбитальные пути солнечных планет с максимальной точностью. Давайте рассмотрим ситуацию с Марсом. У нас много общего, но орбита отличается.
Как далеко Марс от Солнца в перигелий и афелий
Среднее расстояние от Солнца до Марса составляет 228 млн. км. Но после Меркурия это вторая самая эксцентричная планета по орбите (0.0934) в Солнечной системе. А значит дистанция меняется от 206 700 000 км до 249 200 000 км. Средняя орбитальная скорость в 24 км/с приводит к тому, что на одно вращение оси уходит 687 дней. А день длится 24 часа, 39 минут и 35 секунд.
Также у планеты наблюдается длительное возрастание эксцентриситета. 19000 лет назад он был минимальным – 0.079, а через 24000 лет станет 0.105. Марсианская орбита снова будет максимально круглой через миллион лет.
Осевой наклон Марса
Наклон оси Марса близок к земному и достигает 25.19°. А значит, от планеты можно ожидать сезонных температурных колебаний. Конечно, там холоднее, но принцип остается.
Эксцентрическая марсианская орбита и осевой наклон вызывают примечательные сезонные колебания
Средняя температура опускается до -46°C, но может понижаться до -143°C и прогреться на 35°C. Так что в определенное время Марс даже теплее Земли.
Орбита и сезонные перемены
Перемены температуры и сезонов Красной планеты основаны на орбитальных изменениях. Эксцентричность говорит о том, что планета при удаленности от Солнца замедляет скорость движения и увеличивает ее поблизости.
Афелий совпадает с весной на территории северного полушария, из-за чего это наиболее длительное марсианское время года (7 месяцев). Лето – 6 месяцев, осень и зима – 5.3 и 4 месяцев.
Красная планета оказывается в перигелии, когда южное полушарие охвачено летом, а северное зимой. При афелии все наоборот.
Южно-полярная марсианская шапка, запечатленная в апреле 2000 года
На Марсе есть снег. В 2008 году Фениксу удалось отыскать водяной лед на полярных территориях. Ученые предсказывали его наличие, но никто не ожидал увидеть, как с облаков падает снег. Это привело к мысли, что ранее климат был теплым и влажным.
В 2012 MRO отметил, что на территории в виде снегопада выпадает двуокись углерода. Последние исследования также показывают, что 3.7 млрд. лет назад на поверхности было больше воды, чем в современном Атлантическом океане. Также Марс располагал жизнеспособной атмосферой.
Погодные шаблоны
Марс располагает системой погодных условий. Это отмечается в виде опасных пылевых бурь, которые периодически охватывают всю поверхность. Способны простираться на тысячи километров и окружают планету густым слоем. Когда они разрастаются, то могут перекрыть обзор поверхности.
Ученым удалось вычислить скорость потери воды благодаря компьютерному моделированию
Таким образом не повезло Маринеру-9 в 1971 году. Когда он послал свои первые снимки, то марсианская поверхность полностью укрылась бурей. Она была настолько массивной, что отыскать можно было лишь наивысшую гору Олимп.
В 2001 году за пылевой бурей следил телескоп Хаббл на территории бассейна Эллады. Она стала крупнейшей за 25 лет. Причем за ней могли наблюдать даже астрономы-любители.
Бури появляются чаще всего, когда планета приближается к звезде. Почва высыхает и пыль легче поднять. Эти бури заставляют температуру расти, из-за чего формируется собственный парниковый эффект.
Источник
Видна ли Земля с Марса?
Как с поверхности Марса видны планеты солнечной системы, Солнце и марсианские луны
Звездное небо Марса и Земли
Как выглядит звездное небо, самые яркие звезды и наши соседи по Солнечной системе – планеты (не говоря уже о Луне и Солнце), мы с вами хорошо представляем. А как выглядела бы картина звездного неба, окажись мы не на Земле, а на Марсе? На самом деле, представить это не так уж сложно, располагая теми сведениями ,что мы знаем о красной планете на сегодняшний день.
В целом, если рассматривать объекты “дальнего космоса” – звезды и созвездия, картина не особо изменится при наблюдении и с Земли и с Марса, ведь по космическим меркам, даже отстоящие друг от друга почти на 100 миллионов километров, Марс и Земля это практически “соседи по лестничной клетке”.
Закат на Земле (сверху) и закат на Марсе (снизу). Как видите – Солнце светит почти одинаково, а «красной планетой» на этой конкретной паре снимков выглядит скорее Земля, чем Марс
Стоит лишь сделать скидку на то, что с Земли, скорее всего, будет видно чуть меньше звезд – атмосфера Марса хотя и насыщена пылью, мешающей наблюдениям, но все же значительно тоньше земной. Принято считать, что если с Земли невооруженным глазом видно звезды относительной звездной величины 6М, то с Марса будут видны звезды величины 7М.
Но это “в теории”, на практике же на Марсе редко стоит безветрие, поэтому чаще всего с Земли звезды будут видны даже несколько ярче, чем с Марса.
В том, что касается наблюдения за соседними планетами, картина ночного неба Земли и Марса будет различаться уже довольно существенно.
Как выглядит Солнце если смотреть Марса?
Первое, что вы увидите на красноватом от пыли марсианском небе – хорошо знакомый желтый диск Солнца, правда несколько меньшего размера. Солнце на Марсе имеет поперечник в полтора раза меньший чем на Земле. И это не удивительно – ведь Марс в полтора раза дальше от Солнца, чем Земля и поэтому не получает даже половины той энергии на единицу площади, что получает Земля.
Внешний вид Солнца такой же, как и на Земле (если не считать размеров), но наблюдатель совершенно не заметит солнечной короны, если не воспользуется коронографом. Солнечные пятна, доступные для наблюдения невооруженным глазом с Марса появляются реже чем на Земле, в среднем раз в двадцать лет.
Марсианское небо и смена времен суток
Как уже говорилось, марсианское небо имеет красноватый оттенок (хотя в безветрие вполне может быть “почти голубым”, т.е. несколько серым). Чем дальше от солнца, тем эта краснота становится темнее и гуще.
Вас может заинтересовать
Цвет марсианского неба связан с наличием большого количества мелкой пыли с размером пылинок в доли микрона. Эти пылинки и вызывают сильное рассеяние света. Иногда, когда погода меняется, а меняется оно достаточно быстро, в течении нескольких часов, небо полностью покрывается пылью и тогда освещенность сильно падает, а солнца становится не видно совсем.
Когда небо чистое, то даже на дневном небе можно рассмотреть некоторые яркие планеты и 2-3 ярких звезды при условии, что наблюдатель знает, где их искать. На вершинах сам высоких гор (на Марсе горы самые высокие среди планет Солнечной системы, самая высокая из них Гора Олимп достигает высоты более 27 километров) небо гораздо темнее и можно видеть звезды днем.
Сумерки на Марсе по продолжительности значительно длиннее, чем на Земле. “Белые ночи” наблюдаются даже в “средней полосе” Марса, правда самого солнца на небе может и не быть – особенность марсианской атмосферы такова, что в ней всегда содержится много микро-пылинок, хорошо рассеивающих свет и “вспыхивающих” даже от самых слабых загоризонтных солнечных лучей. Заря здесь также довольно длинная и яркая.
Спутники Марса – Фобос (на переднем плане) и Деймос. В плане изящности форм – до нашей Луны им, как нам до неё же пешком!
Наблюдение лун Марса (Фобоса и Деймоса) с поверхности планеты
На небосклоне Марса, как известно, видны сразу две луны. Хотя они и не такие яркие как наша Луна, но все же светятся ярче самых ярких звезд. Луны эти называются Фобос и Деймос.
Фобос находится на очень низкой орбите над Марсом и по этой причине, скорее всего его в недалеком будущем просто разорвет на части приливными силами планеты. Деймос же находится на орбите более высокой и такая печальная судьба ему не грозит.
Оба спутника имеют неправильную форму и всегда обращены к Марсу одной стороной, как и наша Луна.
Фобос имеет довольно ощутимые видимые размеры и диск его вполне различим с поверхности планеты невооруженным глазом. Угловые размеры Фобоса, когда он находится в зените составляют более 4 угловых минут, однако у горизонта эта величина уже ощутимо меньше.
При наблюдении с Марса, этот спутник будет показывать те же фазы, что и наша Луна, но в обратном порядке. Дело в том, что период обращения Фобоса гораздо короче марсианских суток и по этому он восходит на западе, а заходит на востоке успевая трижды обогнуть планету за одни Марсианские сутки. Да и фазы у Фобоса неровные, искривленные.
Деймос вращается вокруг Марса на более высокой орбите и по этому его движение нормальное, хотя и очень медленное – между восходом и заходом порядка 2 суток. Диск Деймоса глазом не различить, он около одной минуты. Да и яркость у него почти такая, как у Венеры.
Словом, если посмотреть на Венеру с Земли, то будет вполне понятно как выглядит Деймос, если его наблюдать с поверхности Марса.
Следует сказать также несколько слов о затмениях. Затмения спутников Марса, особенно Фобоса происходят достаточно регулярно. Это связано с близостью Фобоса и Деймоса к поверхности. Во время затмения спутник исчезает полностью, поскольку преломленные солнечные лучи не падают на его поверхность, как это происходит в системе Земля-Луна.
Солнечные затмения на Марсе вообще не происходят, хотя прохождения по диску Солнца Фобоса и Деймоса наблюдать можно. Они происходят в узкой полосе наблюдения с поверхности планеты и по этому в одной и той же местности прохождение – довольно редкое явление.
Как видна Земля и другие планеты солнечной системы, при наблюдении с Марса
Самой яркой для жителей Марса планетой будет вовсе не Земля, а Венера. Ее яркость составит около -4 звездной величины.
Второй по яркости планетой по яркости… снова будет не Земля, здоровяк Юпитер.
Земля же занимает почетное третье место по яркости.
Самая близкая планета Солнечной системы – Меркурий глазом не видна. Она находится к Солнцу ближе чем Меркурий на земном небе при большей засветке Марсианского неба. Но в телескоп его все-таки можно рассмотреть.
Венеру же в лучах утренней или вечерней зари рассмотреть гораздо легче, хотя периоды благоприятные для наблюдения значительно меньше, чем на Земле. Да и наблюдать ее можно не больше часа-полутора. Максимальный диск Венеры – 40 секунд, а в наилучшей видимости эта величина меньше 30 секунд.
Лучше всего из внутренних планеты солнечной системы, с Марса видна Земля. Ее периоды видимости довольно продолжительны, да и видна она даже невооруженным глазом. В период наибольшей элонгации ее размер около 30 секунд, а рядышком на расстоянии в несколько минут дуги можно видеть Луну. Яркость Луны такая же как у ярчайших звезд. Наблюдать за системой Земля-Луна довольно интересно, хотя на диске Луны в 4 угловые секунды рассмотреть какие либо детали будет тяжело.
Для невооруженного глаза наш мир будет выглядеть в виде двух звездочек, одна из которых по яркости сравнима с Юпитером, а другая с Сатурном, которые совершают непрерывный танец относительно друг друга.
Покрытие Луны или прохождение Луны по диску Земли происходят довольно регулярно сериями с перерывами в несколько лет. В момент прохождения Луны по диску Земли на Земле наблюдается покрытие Марса Луной.
Видимость всех планет-гигантов практически неотличима от видимости их с Земли. Изменение в яркости неотличимо.
Снимок с орбиты Марса показывающий начало пылевой бури. Именно благодаря этому явлению, наблюдать ясное небо на Марсе проблематично большую часть времени
Наблюдение комет и астероидов с поверхности Марса
Отдельного разговора заслуживают малые планеты – астероиды и другие малые небесные тела.
Крупнейший объект Пояса Астероидов – астероид Веста, невооруженным глазом не видимый с Земли, в эпохи противостояний, на Марсе будет сиять как звезда пятой величины. Учитывая, что предельная звездная величина марсианского ночного неба около 7m, то Весту найти очень легко. Глазом можно увидеть еще несколько астероидов. Количество проходящих рядом с Марсом астероидов также значительно больше, чем в случае Земли.
А вот кометы появляются на ночном небе Марса реже, чем на Земном. Это связано с тем, что на большем удалении от Солнца они не в состоянии еще получить достаточно тепла, чтобы “распустить хвост”, а когда они становятся достаточно яркими, они уже гаснут в лучах Солнца.
Метеоры на Марсе также доступны для наблюдения, однако их меньше, чем при наблюдении с Земли и сгорают они ниже к поверхности планеты. А вот метеоритов выпадает существенно больше, чем на Земле – об этом говорит покрытый кратерами марсианский рельеф.
Источник
Как солнце украло атмосферу и воду Марса
Солнечный ветер сделал Марс холодной пустыней и более жёсткой средой для будущих колонистов.
Четыре миллиарда лет назад Марс и земля были как близнецы. Вода текла по марсианской поверхности под атмосферой, богатой углекислым газом, кислородом, метаном и водяным паром. Сегодня марсианская атмосфера исчезающее явление, тонкая, всего в сотую часть плотности Земли, а её поверхностные воды исчезли.
Куда всё это делось? Чтобы выяснить это, НАСА отправило MAVEN — космический корабль Mars Atmosphere и Volatile Evolution – украсив его новым чувствительным инструментом. Станция вращается вокруг планеты с сентября 2014 года, а в ноябре она наконец-то разгадала загадку. Солнечный ветер с дул марсианскую атмосферу.
Первые намёки на то, что вода текла на Марсе, пришли из миссий NASA «Викинг» в 1970-х годах. Орбитальные спутники присылали фотографии долин, они выглядели так, будто были вырезаны древними реками. Более поздние марсоходы показали окаменелую рябь дна озера и ручьёв, известных как аргиллит. И только приборы на орбитальном аппарате Mars Reconnaissance обнаружили признаки гидратированных солей, проникающих по краям кратера. Соляной осадок показал, что вода всё ещё может время от времени обнаруживаться на поверхности Марса. Но это капля в океане по сравнению с водоёмами, которые проживали в древних озёрах около четырёх миллиардов лет назад.
Миллиарды лет назад, когда Красная Планета была молодой, похоже, в ней была плотная атмосфера, довольно тёплая, чтобы поддерживать океаны с жидкой водой — важнейшим компонентом жизни.
Эта картинка показывает, как мог выглядеть Марс в то время, прежде чем перейти на пыльную красную планету, которую мы видим сегодня.
Так куда делась вода? До того как к Марсу отправили MAVEN некоторые думали, что вода заперта в подземных ледяных отложениях. А что касается атмосферы, углекислый газ и другие газы могли химически реагировать со скалами на протяжении сотен миллионов лет и становиться запертыми в геологии Марса — подобно тому, как углекислый газ Земли может запираться как известняк.
Другая теория состояла в том, что оба эти явления были потеряны Марсом: сначала атмосфера, затем вода, которая в разреженном воздухе просто испарилась бы. Если эта теория верна, то возникает вопрос, почему атмосфера вообще исчезла? Этого не должно было случиться: гравитация Марса, треть земной, достаточно сильна, чтобы сохранить её.
Прежде всего, MAVEN установил, что марсианская атмосфера действительно исчезала в космосе. Погружаясь в верхние слои Красной планеты, он обнаруживал струи ионизированного воздуха, выходящего со скоростью около 100 грамм каждую секунду. «Каждый день, потери становятся значительными со временем», — говорит Брюс Якоски, главный исследователь MAVEN в Университете Колорадо, Боулдер.
MAVEN также присутствовал, когда солнечная буря обрушилась на Марс в марте 2015 года.
Скорость шторма возросла в 20 раз, когда разразилась буря. Буря была результатом выброса корональной массы Солнцем, который выбросил миллиарды тонн сверх горячего материала в космос. В отличие от постоянного потока частиц солнечного ветра, эти события гораздо более энергичны и разрушительны. С каждым прямым попаданием марсианская атмосфера теряется. 
Солнце было поймано в акте планетарного вандализма. Данные MAVEN показали, что давно подозреваемый преступник, солнечный ветер (и его когда-то соучастник в преступлении, солнечные бури), был легко способен удалить атмосферу. В то время как солнце всё ещё работает, срывая марсианскую атмосферу сегодня, четыре миллиарда лет назад молодое солнце было ещё более бурным со штормами, которые были более частыми и сильными, чем сегодня.
Так почему земля была избавлена от этой участи? Наша планета была защищена магнитным экраном, который отклоняет заряженные солнечные частицы; Марса нет. Магнитный щит создаётся жидким железным ядром, которое есть у Земли. Когда-то Марс тоже имел расплавленное ядро, но около четырёх миллиардов лет назад он остыл и затвердел. Почему мы были избавлены от этой судьбы, не совсем понятно — возможно, это просто потому, что Марс меньше и быстрее теряет тепло. Та же участь, несомненно, ожидает и Землю, через многие миллионы (если не миллиарды) лет. 
Без жидкого железного ядра магнитное поле Марса исчезло. Солнечный ветер разорвал большую часть атмосферы, оставив океаны испарятся в космосе. Но удаление его атмосферы произошло в течение нескольких сотен миллионов лет, поэтому любая существующая жизнь имела время приспособиться к жизни под землёй; ультрафиолетовое излучение солнца было бы смертельным для жизни на поверхности.
Это хорошая новость для учёных, надеющихся найти жизнь на четвёртой планете, но плохая новость для человеческих колонистов.
Некоторые надеялись, что газы, составляющие атмосферу, могут всё ещё присутствовать под поверхностью, ожидая нашего прибытия, чтобы разблокировать весь этот углекислый газ, начать выращивать растения и терраформировать Красную планету.
Источник