Справочный. Противостояние Марса

Противостояние Марса

  Примерно каждые два года Земля и Марс, двигаясь по своим орбитам, сближаются друг с другом (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 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 планеты. Исключительный интерес представляет противостояние 2003 года – не просто великое, а величайшее: столь близко Марс не подходил к Земле ни разу за всю историю астрономических наблюдений! Правда, почти столь же близкие противостояния Марса наблюдались в 1640, 1766, 1845 и 1924 годах (в 1924 расстояние до Марса было всего на 1900 км больше, чем в 2003). Из этого следует, что «почти величайшие» противостояния происходят примерно раз в 80 лет, т.е. всего однажды на протяжении сознательной жизни человека. Максимальное сближение Земли с Марсом до расстояния в 55 758 006 км произошло 27 августа в 9 час. 52 мин. по всемирному времени (в 13:52 московского времени). В период противостояния 2003 диаметр диска Марса превышает 20'' в течение 11 недель с 19 июля по 4 октября; столь длительного наблюдательного окна» у нынешнего поколения астрономов еще не было. В конце августа видимый диаметр диска превысил 25'', поэтому при наблюдении даже в простой школьный телескоп с 75-кратным увеличением Марс выглядел как Луна для невооруженного глаза.
     Земля проходит ближайшую к перигелию орбиты Марса точку всегда в одно и то же время года - примерно 28 августа (примерно из-за того, что земной год не кратен суткам, поэтому дата прохождения этой точки меняется от года к году в пределах суток). Чем ближе к перигелию орбиты Марса оказываются планеты в противостоянии, тем сильнее они сближаются и тем более великим будет противостояние. (см. рисунок). После начала космических исследований Марса великие противостояния потеряли свою научную уникальность.

     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 (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 А.Е. 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.
 Противостояние  Макс.блеск Наибольшее сближение расстояние диаметр     
 год  Дата    UT      зв.вел.  Дата    UT    А.Е.   млн.км угл.сек     
1969 May 31 15:50             Jun  9       0.486    71.7   19.6     
1971 Aug 10 06:52     -2.9    Aug 12       0.3757   56.2   24.9     
1973 Oct 25 03:28             Oct 17       0.441    65.2   21.5     
1975 Dec 15 13:59             Dec  8       0.570    84.6   16.6     
1978 Jan 22 00:11             Jan 19       0.654    97.7   14.3     
1980 Feb 25 05:43     -1.2    Feb 26       0.677   101.3   13.8     
1982 Mar 31 10:14                          0.637           14.8     
1984 May 11 08:52                          0.537           17.3     
1986 Jul 10 05:27                          0.406    60.0   23.0     
1988 Sep 28 03:32     -2.8    Sep 22 03    0.39314  58.81  23.81     
1990 Nov 27 20:35     -2.1    Nov 20 03:50 0.51692  77.33  18.11     
1993 Jan  7 22:43     -1.4    Jan  3 13:33 0.62609  93.66  14.95     
1995 Feb 12 02:32     -1.2    Feb 11 14:20 0.67569 101.08  13.85     
1997 Mar 17 07:55     -1.3    Mar 20 16:51 0.65938  98.64  14.20     
1999 Apr 24 17:38     -1.7    May  1 17:28 0.57846  86.54  16.18     
2001 Jun 13 17:59     -2.3    Jun 21 22:57 0.45017  67.34  20.79     
2003 Aug 28 17:59     -2.9    Aug 27 09:52 0.37272  55.76  25.11     
2005 Nov  7 07:59     -2.3    Oct 30 03:26 0.46406  69.42  20.17     
2007 Dec 24 19:47     -1.7    Dec 18 23:47 0.58935  88.17  15.88     
2010 Jan 29 -1.3              Jan 27       0.664    99.3   14.1     
2012 Mar  3 -1.2              Mar  5       0.674   100.8   13.9     
2014 Apr  8 -1.5              Apr 14       0.621    92.4   15.2     
2016 May 22 -2.1              May 30       0.509    75.3   18.6     
2018 Jul 27           -2.8    Jul 31       0.386    57.6   24.3     
2020 Oct 13           -2.6    Oct  6       0.419    62.2   22.6     
    Из всех противостояний, приведенных в данной таблице, противостояние Марса 2003 года самое сильное. 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. Вот например таблица великих противостояний с 1830г по 2035г.
Дата Расстояние млн.км.   Дата Расстояние млн.км.
19 сентября 1830г 0,3885 а.е. 58,12   23 июля 1939 0,3893 а.е. 58,24
18 августа 1845г 0,3730 а.е. 55,80   10 сентября 1956 0,3789 а.е. 56,68
17 июля 1860г 0,3927 а.е. 58,75   10 августа 1971 0,3759 а.е. 56,23
5 сентября 1877г 0,3771 а.е. 56,41   22 сентября 1988 0,3931 а.е. 58,81
4 августа 1892г 0,3777 а.е. 56,50   28 августа 2003 0,3729 а.е. 55,79
24 сентября 1909г 0,3919 а.е. 58,63   27 июля 2018 0,3862 а.е. 57,77
23 августа 1924г 0,3729 а.е. 55,79   15 сентября 2035 0,3813 а.е. 57,04


Таблица сближений менее, чем на 56 млн.км.
(красным показаны сближения более сильные, чем в 2003г.)
год противост. сближ.   млн.км      А.Е.
 756  Jul 28  Jul 27  55.90       0.37369     
 835  Aug  2  Aug  1  55.90       0.37391     
1040  Jul 27  Jul 27  55.92       0.37382     
1119  Aug  1  Jul 31  55.859,488  0.37339761     
1198  Aug  5  Aug  3  55.87       0.37346     
1277  Aug  9  Aug  7  55.96       0.37409     
1482  Aug  3  Aug  3  55.808,594  0.37305741     
1561  Aug  7  Aug  7  55.837,780  0.37325251     
1640  Aug 21  Aug 20  55.87       0.37347     
1687  Aug  8  Aug  9  56.00       0.37434     
1719  Aug 27  Aug 25  55.951,099  0.37401     
1766  Aug 13  Aug 13  55.838,948  0.37326031     
1845  Aug 18  Aug 18  55.803,163  0.37302110     
1924  Aug 23  Aug 22  55.776,939  0.37284581     
2003  Aug 28  Aug 27  55.758,006  0.37271925  
2050  Aug 14  Aug 15  55.96       0.37405     
2082  Sep  1  Aug 30  55.883,780  0.37356     
2129  Aug 19  Aug 19  55.841,268  0.37327582     
2208  Aug 24  Aug 24  55.769,117  0.37279352     
2287  Aug 29  Aug 28  55.688,405  0.37225400  
2366  Sep 02          55.708,568  0.37238878  
2445  Sep 05          55.794,535  0.37296343     
2492  Aug 24          55.832,521  0.37321735     
2571  Aug 30          55.707,590  0.37238224  
2650  Sep 03          55.651,582  0.37200785  
2729  Sep 08          55.651,099  0.37200418  
2808  Sep 11          55.695,623  0.37230224  
2855  Aug 31          55.815,632  0.37310445     
2887  Sep 16          55.788,120  0.37292055     
2934  Sep 05          55.676,249  0.37217270  
(Данные с сайта http://www.seds.org/~spider/spider/Mars/marsopps.html)

 


    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 2003г, 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".]

Двадцать наибольших сближений Марса с Землей с 3000г до нашей эры по 3000г нашей эры.

 1. 0.37200418 55.651,033  2729 SEP 08      
 2. 0.37200785 55.651,582  2650 SEP 03      
 3. 0.37217270 55.676,243  2934 SEP 05      
 4. 0.37225400 55.688,405  2287 AUG 28      
 5. 0.37230224 55.695,623  2808 SEP 11     
 6. 0.37238224 55.707,590  2571 AUG 30     
 7. 0.37238878 55.708,568  2366 SEP 02     
 8. 0.37271925 55.758,006  2003 AUG 27     
 9. 0.37279352 55.769,117  2208 AUG 24     
10. 0.37284581 55.776,939  1924 AUG 22     
11. 0.37292055 55.788,120  2887 SEP 16     
12. 0.37296343 55.794,535  2445 SEP 05     
13. 0.37302110 55.803,163  1845 AUG 18     
14. 0.37305741 55.808,594  1482 AUG 03     
15. 0.37310445 55.815,632  2855 AUG 31     
16. 0.37321735 55.832,521  2492 AUG 24     
17. 0.37325251 55.837,780  1561 AUG 07     
18. 0.37326031 55.838,948  1766 AUG 13     
19. 0.37327582 55.841,268  2129 AUG 19     
20. 0.37339761 55.859,488  1119 JUL 31