Расстояние от Солнца до Марса: чему равна дистанция и почему она изменяется

Расстояние от Солнца до Марса: чему равна дистанция и почему она изменяется

Характеристика Марса:

Масса: 6,4*1023 кг (0,107 массы Земли )
Диаметр на экваторе: 6794 км (0,53 диаметра Земли)
Наклон оси: 25°
Плотность: 3,93 г/см 3
Температура поверхности: –50 °C
Период обращения вокруг оси (сутки): 24 часа 39 мин 35 секунд
Расстояние от Солнца (среднее): 1,53 а. е. = 228 млн. км
Период обращения вокруг Солнца по орбите (год): 687 дней
Скорость вращения по орбите: 24,1 км/с
Эксцентриситет орбиты: e = 0,09
Наклон орбиты к эклиптике: i = 1,85°
Ускорение свободного падения: 3,7 м/c 2
Спутники: Фобос и Деймос
Атмосфера: 95% углекислый газ, 2,7% азот, 1,6 % аргон, 0,2 % кислород

Марс — четвёртая по удалению от Солнца и седьмая по размерам планета Солнечной системы. Марс достаточно легко наблюдаем невооружённым глазом как яркая звезда красного цвета.

Планету Марс в древности назвали в честь бога войны за свой кроваво-красный цвет, который сразу же бросается в глаза и еще более заметен при наблюдениях в телескоп. Во времена Пифагора (VI в. до н.э.) греки называли эту планету «Фаэтон», что означает «блистающий, лучезарный», Аристотель (IV в. до н.э.) назвал Марс «Аресом» по имени бога войны.

Видео YouTube

Марс во все времена был любопытен не только ученым, но простым людям различных профессий. Все от того, что человечество возлагало большие надежды на эту планету, ибо большинство людей надеялись, что на поверхности Марса тоже существует жизнь. Большинство фантастических романов написано именно о планете Марс. Пытаясь проникнуть в тайны и разгадать ее загадки, люди стремительно изучали поверхность и строение планеты. Но получить ответ на такой, всех волнующий вопрос: «есть ли жизнь на Марсе?», пока так и не сумели. Марс вращается по своей, немного вытянутой орбите, вокруг Солнца за 687 земных суток, со скоростью 24 км/с. Ее радиус составляет 1,525 астрономических единиц. Расстояние от Земли до Марса, постоянно меняется от минимального 55 млн. км, к максимальному 400 млн. км. Великими противостояниями названы те периоды времени, повторяющиеся раз в 16 – 17 лет, когда расстояние между двумя этими планетами становиться меньше 60 млн. км. Сутки на Марсе, всего на 41 минуту больше земных и составляют 24 часа 62 минуты. Смена дня и ночи, а так же времен года, тоже практически повторяет земные. Так же есть и климатические пояса, но из-за большего удаления от Солнца, они гораздо суровее, чем на нашей планете. Так, средняя температура составляет около –50 °C. Радиус Марса равен 3397 км, что практически вдвое меньше радиуса Земли – 6378.

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.

Расстояния от Марса

Марс занимает разные места в рейтингах, но у него больше средних мест, чем каких-либо достижений. По расположению эта планета находится на четвертом месте, а по размерам – на седьмом. Спутников, в отличие от голубой соседки, он захватил целых два, но в этом отношении он опережает только планеты земной группы (у Меркурия и Венеры их нет, а у Земли всего один).

Зато Фобос и Деймос совсем небольшие и неправильной формы, а Луна – один из самых крупных спутников системы, и по очертаниям она напоминает Землю. Даже у Плутона есть 4 спутника и карлик-близнец, а у Нептуна их почти в 5 раз больше.

Люди с древности стали записывать пути прохождения видимых небесных тел, и они обнаружили, что у Марса второй по эксцентричности результат в сравнении всех уже известных планетарных орбит.

В этом отношении он уступает только Меркурию. Но со временем предполагается его изменение. Сделанные подсчеты показывают, что сила влияющих на него взаимодействий сделает его орбиту круглой уже через миллион лет.

Сколько составляет расстояние от Земли до Марса, еще в 1672 году определил Джованни Кассини, применив метод параллакса и наблюдая за четвертой планетой из двух земных точек с уже замеренным точным расстоянием между ними. Но это было всего лишь приблизительное число, хотя и довольно достоверное, максимально приближенное к полученному с помощью более совершенного оборудования.

Во Вселенной действуют сложные законы взаимовлияний, которые оказывают друг на друга все небесные тела. И если определить среднее расстояние между планетами можно, замерив две цифры – минимальную и максимальную удаленность и произведя нехитрые подсчеты, то в случае с треугольником, вершинами которого являются Солнце, Земля и Марс, все несколько сложнее. А ведь есть еще и Луна, которая тоже участвует в формировании орбиты планеты.

Раз в 50 тысяч лет (как это было в 2003 году), Марс может приблизиться к своей соседке на 5 млн км ближе, чем составляет средний перигелий (его обычное значение – около 55 млн километров). Максимальный, то есть афелий, достигает 401 миллион километров.

Между точками минимального и максимального расстояния по отношению к Земле – огромный развал, иногда составляющий 346,4 млн км. Но если сложить обе величины и поделить пополам, то средняя дистанция между планетами окажется равной всего 225 млн. километров.

По отношению к Солнцу цифры волнений орбиты Марса совсем незначительны:

• средняя дистанция от Марса до Солнца составляет около 228 млн км (9 млн км);
• перигелий Марса по отношению к центру Солнечной системы – 206, 7 млн км;
• афелий планеты при определении удаленности от светила – всего 249,2 млн км.

Марс, или четвертую планету, изучали в Вавилоне, Древней Персии и Индии. Она интересовала гениальных европейских астрономов – Кеплера, сделавшего расчет эллиптической поверхности, и Гюйгенса, составившего первую карту и обнаружившего лед на Северном полюсе Марса.

Предположения о том, что орбита планеты сформирована не только ее размерами и движением вокруг Солнца, но и ближайшими соседями – Юпитером и Землей, подтвердились только позже. Это произошло в эпоху первых космических исследований, летательных аппаратов, отправляемых к Марсу еще в прошлом веке.

Поверхность и строение Марса

Марс, наравне с другими планетами земной группы, состоит из коры толщиной до 50 км, мантии до 1800 км и ядра, диаметром 2960 км.

В центре Марса, плотность доходит до 8,5 г/м3. В ходе длительных исследований, было выяснено, что что внутренне строение Марса и его нынешняя поверхность состоит в основном из базальта. Предполагается, что несколько миллионов, а может и миллиардов лет назад, на планете Марс была атмосфера. Соответственно вода находилась в жидком состоянии. Об этом свидетельствуют многочисленные русла рек – меандры, которые можно наблюдать и сейчас. Характерные геологические образование на их дне, указывают, что они протекали очень длительный период времени. Сейчас, для этого нет нужных условий и вода находиться только в слоях грунта, под самой поверхностью Марса. Это явление названо пермафрост (вечная мерзлота). Описание Марса и его характеристики часто встречается в докладах знаменитых исследователей «Красной планеты».

Остальная поверхность Марса и его рельеф, обладает не менее уникальными находками. Строение Марса отличается глубокими кратерами. В то же время, на этой планете, есть самая высокая гора во всей солнечной системе – Олимп – марсианский потухший вулкан высотой 27,5 км и диаметром 6000 м. Так же, присутствует грандиозная система каньонов Маринера длиной около 4 тыс. км и целый район древних вулканов – Элизиум.

Как далеко от Марса до Земли?

Марс и Земля вращаются вокруг Солнца с разными скоростями: орбита Земли находится внутри орбиты Марса, поэтому свой круг вокруг центра солнечной системы, земля преодолевает значительно быстрее. Кроме того, обе планеты имеют орбиты представляющие собой не правильные круги, а несколько вытянутые эллипсы, что особенно заметно по отношению к Марсу.

Так что расстояние до Марса от Земли измерить можно только весьма грубо, причем только для конкретного момента времени, ведь оно постоянно меняется. Теоретически, две эти планеты находятся на минимальной дистанции друг от друга тогда, когда Марс располагается в ближайшей к солнцу точке (в перигелий), а земля в дальней точке (в афелии) своих орбит. В этой ситуации, планеты будет разделять расстояние “всего” в 54,6 миллиона километров.

Впрочем, теория на то и теория. В реальности, по крайней мере в истории человечества, такого сближения между Марсом и Землей никогда не было. Максимум сближения был зафиксирован в 2003 году, тогда Марс подошел к нашей планете на 56 миллионов километров.

Какое может быть максимальное расстояние между Землей и Марсом? Опять же прибегнем к теоретическим расчетам и разведем обе планеты по их афелиям – то есть дальним точкам орбит, когда и голубая и красная планеты окажутся по разные стороны от солнца. В этом случае между Марсом и Землей окажется уже не 54 млн. км, а все 401 млн. км – расстояние превышающее точку максимального сближения в 7,37 раз!

В среднем же, расстояние от Марса до Земли составляет 225 миллионов километров – больше, чем расстояние от Земли до солнца.

Расстояние между Землей и Марсом в ближайшей точке схождения орбит планет

Когда проще запускать космический корабль к Марсу?

В бесконечном беге вокруг Солнца, Земля по своей “внутренней дорожке” орбиты “обгоняет” Марс каждые 26 месяцев. Казалось бы – именно это время, является “счастливым окном” для того, чтобы отправить на Марс очередную межпланетную станцию или марсоход, ведь расстояние между планетами будет самым маленьким. Однако на самом деле, короткий путь не всегда является самым лучшим…. да и самым коротким тоже.

Так и в нашем случае – во-первых даже 54 млн. км – это расстояние которое космический аппарат должен будет преодолеть почти мгновенно. На деле же, путь займет у него несколько месяцев, и за это время наши планеты “разбегутся”, а во-вторых, для полета по прямой кораблю понадобится просто громадный запас топлива на борту.

Гораздо проще и экономичнее отправить нашу гипотетическую марсианскую миссию не по прямой, а по широкой орбите вокруг Солнца. Гравитация солнца подхватит аппарат в заданной точке и без всякой траты топлива разгонит его до нужных скоростей, придав мощный импульс. Подобный прием, заставляющий гравитацию космических тел работать нам руку, называется гравитационным маневром или эффектом рогатки.

В нужный момент корабль с помощью двигателя скорректирует свой путь и “соскочит” с “солнечной дорожки”, после чего пересечется с орбитой Марса и уже без проблем достигнет точки назначения.

Максимальное расстояние между Землей и Марсом, когда обе планеты находятся в дальних точках орбит

Заключение

Смогут ли люди жить на Марсе? Возможно, однажды. Создание поселений на Красной планете будет не самым простым и приятным занятием. Став межпланетным видом мы получим шанс на выживание человечества, обеспечив его будущим.

Карта планеты Марс от National Geographic

Ведущие космические агентства со всего мира объединились под эгидой международного научного фонда Марса. В сотрудничестве с частными компаниями они построили одну цель — построить новый дом на Марсе.

«Отправившись однажды на Марс, мы сможем сделать лучше жизнь здесь, на Земле»

Скотт Келли, астронавт NASA

Мы мечтатели, в этом наша сущность. Она в наших костях, в наших клетках. Инстинкт создавать, стремление изучить неизведанное — они в нашей ДНК. Мы пересекли океаны, взлетели в небеса и покорив последний рубеж на Земле, мы отправились к звездам.

Текст: Марина Тимченко, специально для Cosmos Agency.