Период вращения Марса вокруг Солнца
Знать период обращения Марса вокруг Солнца и другие его орбитальные характеристики важно для реализации программы по колонизации Красной планеты.
Причины вращения Марса по орбите
Движение любого небесного объекта вокруг Солнца объясняется действием 2 основных сил:
- гравитации светила, которая притягивает тело и не дает ему улететь в открытое космическое пространство;
- центробежной силы, стремящейся вытолкнуть объект с его траектории и не дающей ему упасть на нашу звезду.
Основные характеристики вращения планеты
Движение Марса вокруг собственной оси и по орбите вокруг центра солнечной системы во многом напоминает земное. Однако есть и различия:
- эксцентриситет марсианской орбиты в 5,5 раз выше, чем у Земли — Красная планета движется по гораздо более вытянутой траектории;
- осевое вращение Марса более нестабильно и хаотично, его ось способна непредсказуемо изменять свой наклон.
Последнее объясняется фактом, что Марс не имеет естественных лун, способных силой своего притяжения стабилизировать и регулировать вращение планеты — ее спутники Деймос и Фобос слишком малы, чтобы оказывать подобное влияние. Кроме того, на наклон оси может воздействовать гравитация соседнего гиганта Юпитера.
Параметры марсианской орбиты
Красная планета движется вокруг центральной точки нашей системы по вытянутой эллиптической траектории. Ученые выяснили, что примерно 1,35-1,5 млн лет назад марсианская орбита была приближена к кругу, но после растянулась под воздействием гравитации соседних космических тел.
Орбитальная линейная скорость планеты составляет 24,13 км/с. Полный оборот вокруг Солнца Марс совершает за 687 земных дней. Направление обращения — то же, что и у подавляющего большинства объектов нашей системы: против движения стрелки часов, если взглянуть на орбиту со стороны условного северного полюса мира. В таком же направлении планета движется и вокруг своей оси.
Для расчетов берут среднее значение расстояния от Солнца до Марса — 228 млн км. Когда планета находится в перигелии, ближайшей точке к светилу, радиус ее орбиты равен 206,7 млн км, в афелии он удаляется на максимальное расстояние от звезды — на 249,2 млн км. Настолько существенная разница объясняет разброс в количестве поступающего на планету солнечного света (20-30%) и температурные перепады на ее поверхности.
Необычную сезонность на Марсе объясняют также большой эксцентриситет траектории и наклон экватора к плоскости орбиты — 25,2° (аналогичный земной параметр составляет 23,5°). Как и на Земле, здесь в одном полушарии планеты длится летний период, во втором — зима, после они меняются местами, но длительность их непостоянна, они могут растягиваться и уменьшаться.
В северном полушарии теплый сезон (лето и весна) наступает, когда планета находится в афелии, поэтому он здесь длинный и прохладный. В южной полусфере это время начинается в перигелии, потому сезон более короткий и теплый. На Земле сезоны распределяются более равномерно из-за того, что наша орбитальная траектория больше походит на окружность.
Противостояния Марса
Каждые 26 земных месяцев Марс и Земля оказываются на минимальном расстоянии друг от друга, а когда наша планета начинает обгонять своего соседа, земному наблюдателю видится, будто последний начал свое движение назад — это ретроградный эффект.
Такие периоды называются противостояниями, при них Солнце, Земля и Марс находятся на одной прямой линии, и это оптимальное время для запуска космических кораблей на Красную планету из-за снижения затрат топлива и продолжительности полета, который продлится всего 7-8 месяцев. Например, такой возможностью воспользовался аппарат Mars InSight, запущенный в марте 2018 г. и удачно совершивший посадку на марсианскую поверхность в ноябре того же года.
Каждые 15 лет наблюдается Великое противостояние — от простого оно отличается тем, что Марс находится на минимальном расстоянии от нашего светила. В это время он виден земному наблюдателю всю ночь, восходит одновременно с закатом вечером на востоке и заходит утром на западе в момент рассвета.
Вращение по оси
Линейная скорость осевого вращения Марса примерно вдвое меньше Земли — 868 км/ч против земных 1674 км/час, но сутки на этих двух планетах длятся почти одинаково: марсианский день равен 24 часам 37 минутам 23 секундам.
Источник
Периоды полного оборота планет в астрологии
Рассмотрим, за какое время происходит полный оборот планет, когда они возвращаются на ту же точку зодиака, в которой были.
Периоды полного оборота планет
Солнце — 365 дней 6 часов;
Меркурий — примерно 1 год;
Венера — 255 дней;
Луна — 28 дней (по эклиптике);
Марс — 1 год 322 дня;
Юпитер — 11 лет 313 дней;
Сатурн — 29 лет 155 дней;
Уран — 83 года 273 дня;
Нептун — 163 года 253 дня;
Плутон — примерно 250 лет;
Прозерпина — около 650 лет.
Чем дальше от Солнца расположена планета, тем длиннее путь, который она описывает вокруг него. Планеты, которые делают полный оборот вокруг Солнца за время большее, чем человеческая жизнь, в астрологии называются высокими планетами.
Если время полного оборота осуществляется за среднюю продолжительность жизни человека, — это низкие планеты. Соответственно и влияние у них разное: низкие планеты оказывают в основном влияние на личность, на каждого человека, а высокие преимущественно влияют на много жизней, на группы людей, народы, страны.
Как происходит полный оборот планет
Движение планет вокруг Солнца совершается не по кругу, а по эллипсу. Поэтому во время своего движения планета находится на разных расстояниях от Солнца: более близкое расстояние называется перигелием (планета в этом положении движется скорее), более дальнее — афелием (скорость движения планеты замедляется).
Для упрощения вычисления движения планет и расчета средней скорости их движения астрономы условно принимают траекторию их движения по кругу. Таким образом, условно принято, что движение планет по орбите имеет постоянную скорость.
Учитывая разные скорости движения планет Солнечной системы и разные их орбиты, наблюдателю они кажутся разбросанными по звездному небу. Создается впечатление, что они расположены на одном уровне. На самом же деле это не так.
Следует помнить, что созвездия планет — не то же, что знаки Зодиака. Созвездия образованы на небосводе скоплениями звезд, а знаки Зодиака являются условными обозначениями участка сферы Зодиака в 30 градусов.
Созвездия могут занимать на небосводе площадь меньше 30° (в зависимости от угла, под которым они видны), а знак Зодиака занимает эту площадь полностью (зона влияния начинается с 31-го градуса).
Что такое парад планет
Бывают редкие случаи, когда местоположение многих планет при проекции на Землю находится вблизи прямой линии (вертикала), образуя скопления планет Солнечной системы на небосводе. Если такое происходит с ближними планетами, — это называется малым парадом планет, если с дальними (они могут присоединяться к ближним), — это большой парад планет.
При «параде» планеты, собранные в одном месте небосвода, как бы «собирают» свою энергию в пучок, который оказывает на Землю мощное влияние: более часто и намного выраженнее происходят природные катаклизмы, мощные и коренные преобразования в обществе, увеличивается смертность (железнодорожные катастрофы, аварии и т. д.)
Особенности движения планет
Если представить себе Землю, неподвижно расположенную в центре, вокруг которой вращаются планеты Солнечной системы, то резко нарушится траектория планет, принятая в астрономии. Солнце вращается вокруг Земли, а расположенные между Землей и Солнцем планеты Меркурий и Венера будут вращаться вокруг Солнца, периодически меняя свое направление на противоположное — это «попятное» движение обозначается «Р» (R) (ретроградное).
Нахождение Меркурия и Венеры между Марсом и Солнцем называется нижним противостоянием, а на противоположной орбите за Солнцем — верхним противостоянием.
Полный оборот планет. Планеты, у которых орбиты вращения больше земной, будут восприниматься наблюдателем как вращающиеся вокруг Земли с постоянно изменяющейся скоростью и расстоянием:
Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон
Воображаемая горизонтальная линия между видимой и невидимой частями неба называется горизонтом. Воображаемая линия, проходящая полукругом и соединяющая через небесный свод над нашей головой две точки горизонта впереди и позади нас, называется меридианом.
Источник
Сколько длятся сутки на других планетах?
Все мы знаем, что сутки на Земле длятся 24 часа. А в году 365 дней (или 366, если он високосный). Однако сутки и год – понятия относительные. Ведь их продолжительность зависит от времени, которое требуется планете, чтобы один раз обернуться вокруг своей оси. А продолжительность года зависит от расстояния, которое разделяет планету и Солнце . Ведь чем оно больше, тем больше времени необходимо для того, чтобы совершить полный оборот вокруг звезды… Сколько же длятся сутки на других планетах?
Длительность суток на внутренних планетах
Меркурий
Если мы прилетим на ближайшую к Солнцу планету, то окажемся на расстоянии от него от 46 миллионов километров (в перигелии) до почти 70 миллионов километров (в афелии). Меркурию требуется чуть более 58,5 земных суток, чтобы совершить один оборот вокруг своей оси. Поэтому одни сутки на Меркурии длятся 58,5 земных суток. А вот полный оборот Меркурия вокруг Солнца занимает всего 88 земных суток. То есть если бы мы использовали тот же подход, который мы используем на Земле, в результате получилось бы, что меркурианский год длится чуть больше полутора его суток. Непрерывный Новый Год!😁
Венера
На Венере, которая удалена от Солнца на расстояние от 107 до 109 миллионов километров, сутки еще длиннее. Венера — планета с самым медленным вращением среди всех планет Солнечной системы. Она вращается вокруг своей оси со скоростью всего 6,5 км/ч (для сравнения – линейная скорость вращения Земли на экваторе — 1670 км/ч). И делает один оборот вокруг своей оси за 243 земные сутки.
Итак, представьте, что Вы находитесь на Венере. Ласковый дождик из серной кислоты освежает окрестные достопримечательности. Которые прижаты к поверхности давлением в 100 атмосфер. Наступает день. Но Солнце, хотя его и не видно, всходит здесь на Западе. Очень жарко. И этот день будет очень длинным. 8 земных месяцев Вы будете скитаться по раскаленным пескам, пока не наступит долгожданная ночь. Но и она не принесет облегчения…
Но самое неприятное во всем этом то, что Венере требуется 224 земных суток, чтобы совершить один оборот вокруг Солнца. Так что год на ее поверхности короче дня.
То ли дело Марс. Он имеет сутки, очень похожие на наши. Звездный период вращения Марса составляет 24 часа 37 минут 23 секунды. Так что его день всего лишь на полчаса длиннее нашего. И на самом деле это очень хорошо. Для будущих исследователей Красной планеты. Потому что они смогут легко здесь адаптироваться. И даже не заметят резкого изменения продолжительности суток. Кроме того, поскольку ось вращения Марса наклонена почти на ту же величину (25º), что и у Земли, (23,5º), у него есть времена года. Которые очень похожи на сезоны нашей планеты. За исключением того, что они длятся вдвое дольше, потому что орбита Марса вокруг Солнца длиннее. Марс совершает один оборот вокруг Солнца за 686 земных суток.
Сутки на внешних планетах
Юпитер
Самая большая планета в Солнечной системе — это Юпитер. И было бы логично предположить, что сутки здесь будут очень и очень долгими. Однако это не так. Сутки на Юпитере длятся всего 9 часов 55 минут. То есть меньше половины земных суток. Да, Юпитер очень большой. Его диаметр составляет 140 000 километров. Но при этом он вращается вокруг своей оси с огромной скоростью — 45 300 километров в час! И такая скорость вращения вызывает очень сильные штормы в его атмосфере. Гиганту Солнечной системы требуется почти 12 лет, чтобы совершить один оборот вокруг Солнца. Год на это планете длится 10 476 собственных суток.
Сатурн
В случае с Сатурном мы наблюдаем нечто подобное. Диаметр этой планеты составляет 116 000 километров. И она также имеет очень высокую скорость вращения — 35 500 километров в час. Одни сутки на Сатурне длятся всего 10 часов 33 минуты. Из-за большой удаленности от Солнца Сатурну требуется 29,5 лет, чтобы совершить один оборот вокруг него. Год на самой впечатляющей планете Солнечной системы длится около 24491 собственных суток.
С Ураном все немного сложнее. Его ось вращения практически параллельна плоскости эклиптики. И поэтому один из полюсов Урана почти всегда направлен на нашу звезду. Тем не менее период звездного вращения планеты известен. Он составляет 17 часов 14 минут, что значительно больше, чем у Юпитера и Сатурна. Если мы принимаем день как период времени с момента восхода Солнца до момента его заката, то обнаружим, что день на Уране длится 84 года.
Нептун
И, наконец, Нептун . Планете, наиболее удаленной от Солнца, требуется 16 часов и 6 минут, чтобы обернуться вокруг себя. Однако у этой планеты имеется высокий перепад скорости вращения между экваториальной (около 18 часов) и полярной зонами (12 часов).
Нептун совершает полный оборот вокруг Солнца за 165 земных лет. Поэтому год на этой планете будет равен, в среднем, 90 337 его собственных суток.
Плутон
Давайте упомянем и Плутон . Хотя он больше не считается планетой. Это небесное тело обращается вокруг своей оси за 6 земных суток и 9 часов. Это довольно низкая скорость вращения, если учесть, что диаметр Плутона составляет всего 2374 километра. Полный оборот вокруг Солнца этот далекий мир совершает за 248 земных лет. Нетрудно рассчитать, что год на самой известной карликовой планете будет иметь продолжительность чуть более 591 собственных суток.
Эта статья появилась впервые на сайте Живой Космос.
Вам могут понравиться эти статьи:
Друзья! Если вам понравилась эта статья, ставьте лайк!
Обязательно поделитесь ей в социальных сетях!
И подписывайтесь на наш канал! Спасибо!
Источник
За один оборот обращения марса вокруг солнца
Масса: 1/10 массы Земли
Радиус: 1/2 радиуса Земли
Расстояние до Солнца: 1,5 а.е. (1 а.е. = 150 млн км)
Период обращения вокруг Солнца: 1,9 земных лет
Период вращения вокруг оси: 24 часа 37 минут
Спутники: Фобос и Деймос
Марс — последняя, самая удалённая от Солнца планета земной группы. То есть планета, имеющая, как и Земля, твёрдую поверхность. По которой, например, можно ходить или ездить 1 . Этим сейчас, кстати, занимаются два из четырёх доставленных туда в разное время марсоходов, управляемых с Земли по радио. Давайте прогуляемся и мы.
Марс вообще-то планетка маленькая: диаметр у него в 2 раза меньше, чем у Земли, а значит — площадь поверхности меньше в 4 раза (это примерно площадь всех земных материков). И лёгкая: притяжение на поверхности планеты слабее земного почти в 2,5 раза, и мы там весили бы почти в 2,5 раза меньше, чем на Земле. Благодаря этому на Марсе спокойно стоят такие высокие горы, какие на Земле «просели» бы под собственной тяжестью, раздавив и расплавив своё основание. Самая высокая гора — потухший вулкан Олимп — имеет высоту около 25 км, то есть раза в 3 выше нашего Эвереста. Это вторая по высоте гора в Солнечной системе; первая находится на астероиде Веста. А ещё на Марсе — самые глубокие на планетах Солнечной системы каньоны; самый большой — долина Маринер — по меньшей мере в 3 раза глубже любого из земных (его глубина 7–10 км), а по длине (4000 км) равен почти четверти марсианского экватора. Но, в отличие от большинства земных каньонов, марсианские образованы не реками, пробивающимися через скалы, а движениями тектонических плит. А ещё на Марсе самый большой метеоритный кратер. Вот сколько рекордов на одном Марсе!
И длина суток, и наклон оси у Марса очень похожи на земные, хотя год в два раза длиннее. Поэтому с астрономической точки зрения смена времён года происходит практически так же, как на Земле. Есть только одно отличие: орбита Марса — довольно сильно вытянутый эллипс (не то что у Земли и тем более Венеры — у них почти точно круг). От этого в северном марсианском полушарии лето довольно холодное, зато длинное, потому что пока планета дальше от Солнца, она медленнее «ползёт» по своей орбите. А зима тёплая и длится недолго. В южном полушарии наоборот — климат контрастнее, и лето намного короче зимы. Температура на экваторе в полдень до +20°С, на полюсе зимой — около −150°С.
Грунт, то есть пыль и камешки, на Марсе практически такой же, как на Земле. Только ржавчины (оксида железа) почему-то больше. От этого Марс красноватый, даже с Земли это видно. (Не из-за этого ли его назвали в честь бога войны?) Пейзаж похож на какую-нибудь земную каменистую пустыню.
Атмосфера у Марса есть, но слабенькая, тоненькая. Давление «воздуха» у поверхности в 100 с лишним раз меньше, чем на Земле, а масса всей атмосферы — меньше земной в 200 раз 2 . Состоит она в основном из углекислого газа (CO2). Это то самое вещество, которое мы выдыхаем, а растения «обратно» делают из него кислород. (Только на Марсе некому этим заняться. ) А ещё — это то же вещество, что и «сухой лёд» в киосках у мороженщиков: оно, как и вода, может быть в твёрдом состоянии, а может в газообразном. А вот в жидком — не может! Для этого нужно было бы гораздо большее давление. Поэтому сухой лёд ни к чему не прилипает и не течёт: он сразу испаряется. И вот что замечательно: за холодную марсианскую зиму четверть или даже треть всей атмосферы замерзает и оседает в виде «сухого снега» вблизи полюса, так что полярная снежно-ледовая шапка увеличивается, а атмосферное давление очень сильно падает. Бывает, что и на низких широтах по утрам выпадает снег или иней — только не «водный», как у нас, а «углекислый». А весной, когда солнце начинает пригревать, полярные шапки стремительно испаряются, и массы нового «воздуха» устремляются от полюса к экватору. Получаются очень сильные ветры, которые поднимают в воздух тучи пыли. Так что когда в фантастических рассказах пишут про страшные пыльные бури на Марсе — это не выдумка, а настоящая марсианская «весенняя» погода.
Иней на Марсе. Снимок станции «Викинг»
Лет 140 назад итальянский астроном Скиапарелли, наблюдая Марс в телескоп, обнаружил на нём сеть тёмных линий, прямых или почти прямых. Он назвал их каналами (по-итальянски, впрочем, это слово может означать и ущелья. ). В то время на Земле как раз достроили Суэцкий канал и начинали строить Панамский, и сразу появилось предположение, что это марсиане прорыли каналы, спасая свою планету от засухи. Тёмные линии интерпретировались как широкие полосы растительности по берегам. Началась настоящая «марсианская лихорадка», оптимисты уже строили планы контактов с инопланетянами. К сожалению, посланные к Марсу примерно сто лет спустя космические аппараты не подтвердили почти ничего из рисунков и предположений Скиапарелли. Некоторые из виденных им линий оказались горными хребтами, разломами или цепочками кратеров; остальные — просто оптической иллюзией. То есть там, где было только несколько размытых пятен, глаз видел прямые линии — наверно, потому, что очень хотелось их увидеть.
Но в одном Скиапарелли оказался прав — если не живые марсиане, то вода на Марсе действительно есть. А где есть вода — там может быть жизнь! Правда, пока нашли только лёд, «замурованный» в грунте и спрятанный в полярных шапках под слоем «сухого льда». Жидкой воды в таком виде, как у нас, на Марсе быть не может: из-за очень маленького атмосферного давления она бы там мгновенно закипела 3 . Зато, возможно, там есть «ужасно солёная» вода — есть такие особые соли, которые могут помешать воде испариться даже при марсианском очень низком давлении. Конечно, ни одно земное существо жить в такой ядовито-солёной воде не смогло бы, но мало ли.
У Марса есть луны, то есть естественные спутники, целых два! Но с нашей Луной они, конечно, не идут ни в какое сравнение. По сравнению с ней это просто два камешка: Фобос — размером 22 км, Деймос — 12 км. Они так малы, что площадь всей поверхности Фобоса примерно равна площади Москвы! Все «приличные» планеты и даже самые крупные астероиды имеют более-менее шарообразный вид — их силы притяжения хватило на то, чтобы разровнять поверхность: как мы уже говорили, гора намного выше Эвереста на Земле просела бы, а основание её расплавилось под тяжестью вершины и растеклось. Спутники Марса, как и мелкие астероиды, не смогли скруглить свою поверхность и так и остались «булыжниками» неправильной формы.
И Фобос, и Деймос имеют очень маленькую плотность: первый — меньше 2 г/см 3 , второй — и вовсе 1,5 г/см 3 . Это примерно как у кирпича и у сахара и в 2–3 раза меньше плотности Марса, не говоря уж о Земле. Из какого-то очень пористого камня сделаны эти спутники; похоже, что у них внутри куча дыр и пустот, занимающих не то четверть, не то даже половину объёма.
Ещё интересно, как они движутся. Фобос вертится очень близко к самому Марсу и очень быстро: полный оборот — за 7,5 часов. Сам Марс вокруг своей оси крутится медленнее. Из-за этого Фобос для марсианского наблюдателя движется не в ту сторону: встаёт на западе и садится на востоке! Да ещё и успевает взойти и сесть по 2 раза в сутки.
Задача
Нарисуйте картинку и разберитесь, почему так получается.
См. рисунок — вращение Марса и орбитальное движение Фобоса (отношение радиусов планеты и орбиты спутника — как в действительности).
А Деймос — в 2,5 раза дальше и вращается медленнее: 1 оборот за 30 часов, это дольше суток, но ненамного. Поэтому для марсианского наблюдателя он движется «нормально», как все, но очень медленно. От восхода до заката Деймоса проходит почти трое марсианских суток.
Марс своими приливами синхронизировал оба своих спутника, теперь они делают оборот вокруг оси за то же время, что и вокруг Марса, и повёрнуты к нему всё время одной стороной. Но что удивительно — действие приливных сил на этом не кончается. Деймос продолжает — совсем чуточку — тормозить вращение Марса, а Марс в отместку ускоряет движение Деймоса по орбите! Этот эффект очень слабенький, но из-за него Деймос очень медленно удаляется от Марса. (И наша Луна от Земли — тоже.) А с Фобосом всё ещё интереснее: оттого, что он вертится «слишком быстро», он не тормозит, а разгоняет вращение Марса вокруг оси. А Марс соответственно тормозит его движение по орбите. В итоге орбита Фобоса становится всё ниже и ниже — он приближается к Марсу на 2 метра за 100 лет. И совсем скоро по космическим меркам — через какие-нибудь 10 миллионов лет — Фобос окажется так близко к Марсу, что приливные силы разорвут его на куски.
На фотографиях видно, что Деймос гораздо более «гладкий», чем Фобос. По-видимому, это из-за большого количества пыли, которая «прячет» мелкие неровности. А Фобос зато гораздо темнее, и на нём много загадочных длинных полос — то ли трещин, то ли царапин. Почему спутники Марса так сильно отличаются друг от друга — пока непонятно. А вы как думаете?
Художник Мария Усеинова
1 Почему такой поверхности нет у остальных планет и что у них вместо неё — расскажем в следующий раз.
2 Задача для старших: как, зная одно из этих чисел, найти другое?
Как связаны масса атмосферы и давление на поверхности планеты?
Толщина атмосферы порядка 100 км (и у Земли, и у Марса) мала по сравнению с радиусом планеты. Поэтому давление p = m атм g S = m атм GM 4π R 4 , где M, R — соответственно масса и радиус планеты. Отсюда
3 Вы, может быть, слышали, что высоко в горах, на высоте 4–5 км, вода закипает не при 100°C, а уже при 90°C или даже 80°C. Если подниматься ещё выше — температура кипения продолжает снижаться.
Поскольку на Марсе атмосферное давление такое, какое на Земле бывает на высоте примерно 40 км, температура закипания воды там равна 0°C, так что лёд «закипает, не успев расплавиться».
Источник