Какое расстояние от Солнца до планеты Марс — минимальное, максимальное и среднее
Марс – это наиболее исследованная планета Солнечной системы, после Земли. Как далека она от Солнца?
Марсианская орбита обладает большим эксцентриситетом, равным 0,09. Это значит, что форма орбиты далека от идеальной окружности, а дистанция между планетой и звездой непостоянна. Расстояния колеблется от минимального значения — 206,7 млн км до максимального — 249,2 млн км. Если перевести эти величины в астрономические единицы, то получится диапазон от 1,381 а.е. до 1,666 а.е. Среднее расстояние составляет 227,9 млн км, или 1,524 а.е. Это означает, что солнечный свет доходит до планеты с задержкой в 12,5 минут.
Столь большие колебания расстояния до светила накладываются на марсианские времена года и влияют на климат планеты. В северном полушарии Марса зима относительно теплая, а лето – прохладное. В южном же полушарии наблюдается суровая зима, но и лето очень жаркое. Минимальная отметка, до которой падает температура на Марсе, составляет –153° С, а максимальная температура равна +20° С.
Считается, что изначально Марс был вполне пригодной для жизни планетой. У него был океан жидкой воды, а давление атмосферу соответствовало нынешнему давлению на Земле. Но эксцентриситет орбиты привел к значительным колебаниям температуры, которые в свою очередь сделали Марс непригодным для жизни.
Расстояние между Марсом и Землей меняется в диапазоне от 55,76 до 401 млн км, причем период колебаний этой дистанции составляет 26 месяцев. Поэтому и космические корабли отправляют во время «временных окон», открывающихся каждые 26 месяцев. Их использование позволяет сэкономить топливо и увеличить массу отправляемых аппаратов. Особенно важно использование этих окон в случае пилотируемого полета, ведь космонавты подвергаются космическому облучению, то есть воздействию радиации. В самом лучшем случае время полета можно сократить до 5-6 месяцев (при использовании существующих сегодня двигателей).
Список использованных источников
Источник
Планета Марс: расстояние до Солнца
С приходом научной революции астрономы обнаружили, что объекты в солнечной системе вращаются на разном расстоянии от ее центра. Измерение дистанции между объектами в пространстве важно для точного их изучения, благодаря этим замерам ученые могут вычислить возраст, массу и другие характеристики планеты.
Каково расстояние между Марсом и Солнцем?
Марс — самая изученная планета Солнечной системы. Нельзя однозначно сказать, на каком расстоянии от Солнца вращается четвертая планета нашей системы. Стоит отметить некоторые трудности, с которыми столкнулись ученые во время проведения измерений. Сложно измерить точное расстояние до движущегося по эллиптической орбите Марса, находясь на другой движущейся по своей траектории планете. Однако это не помешало ученым найти ответ на этот вопрос.
Первые измерения дистанции от красной планеты до Солнца были произведены в Европе в 17 веке ученым Джованни Кассини при помощи метода Парлакса. Уровень точности в то время отклонялся только на 7% от того, что в настоящее время приемлемо с использованием современных измерительных приборов.
Если сравнивать с нами, Марс находится в 1,5 раза дальше от Солнца, чем Земля. Марсианская орбита очень эксцентрична; то есть она отклоняется от идеального круга больше, чем любая другая орбита планеты. На самом дальнем расстоянии (афелий) Марс составляет 154 миллиона миль (249 миллионов километров) от Солнца. На ближайшем (перигелия) — 128 миллионов миль (206 миллионов километров). По данным НАСА, в среднем дистанция до Марса от Солнца составляет 142 миллиона миль (228 миллионов км). Солнечный свет преодолеет этот промежуток за 760 секунд или двенадцать минут и сорок секунд. Для сравнения, солнечный свет преодолевает расстояние до земли за восемь минут и девятнадцать секунд.
Измерять расстояния между планетами солнечной системы при помощи привычных нам единиц, таких как километры, удобно, но не совсем правильно. Для измерений расстояний между космическими объектами была принята «астрономическая единица», сокращённо, а.е., она является общепризнанным критерием для измерения расстояний в солнечной системе.
А.е. равна расстоянию, на котором расположена Земля по отношению к Солнцу, она равняется 149 597 870 км.
Если измерять среднее расстояние от Марса до Солнца в а.е., оно составит 1,52 а.е. При максимальном приближении дистанция составляет 1,38 а.е., при максимальном удалении — 1,666 а.е.
Расстояние до Марса от Солнца также измеряется в световых годах.
1 световой год равняется расстоянию 9 460 730 472 580 800 км, которое свет проходит за один юлианский год.
Ориентировочное расстояние между звездой и четвертой планетой составляет 0,000024155306893301653 световых лет. Этот параметр помогает астрономам рассчитывать расстояние в межзвездном пространстве.
Почему меняется расстояние от Марса до Солнца
Мы уже установили, что расстояние между Марсом и Солнцем — величина непостоянная. Но почему она, то увеличивается, то становится меньше? Человеку, который имеет общие представления об устройстве нашей системы, будет сложно представить себе все нюансы и особенности расположения и перемещения планет в пространстве. Чтобы найти ответ на этот вопрос надо не только уметь смотреть в телескоп, но и знать такие науки как физика, химия, геометрия и математика. Благодаря этим наукам ученые могут изучать вселенную, формы, состав и плотность её объектов, оставаясь на Земле.
Как и у любого другого объекта Солнечной системы, марсианская орбита не является четким кругом и, скорее, представляет собой эллипс. Это явление называется эксцентриситет, и оно наблюдается у всех планет солнечной системы. Оно заключается в том, что на орбиту планеты оказывает влияние множество окружающих факторов. Подобно приливным силам Луны, которая влияет на приливы и отливы на Земле, на Марс воздействуют другие планеты нашей системы. Из-за чего она постоянно меняет свою форму, то становится более растянутой, то приближается к форме круга. Полный цикл сжатия и растягивания проходит каждые два миллиона лет. Человеку это время покажется бесконечностью, но во вселенских масштабах это происходит очень быстро.
Такая форма орбиты также влияет на скорость движения красной планеты и на смену температуры. Так при максимальном приближении скорость планеты увеличивается и уменьшается, когда Марс далеко от центра системы. Это влияет на продолжительность зимне-весенних сезонов. Из-за особенностей движения зима – короткая и тёплая, а лето – продолжительное и прохладное.
Однако, вращаясь по эллипсу, Марс то приближается к Солнцу, то отдаляется от него. У него одна из самых эксцентрических орбит в Солнечной системе. На самой отдалённой точке от Солнца (на афелии) Марс находится на дистанции 249,23 миллиона километров от Солнца. При перигелии (ближайшем расположении) Марс приближается до 206,63 миллиона километров.
Степень отклонения от окружности у Марса невелика, всего 0,09, потому часто высчитывается среднее значение. В среднем, расстояние до Солнца равняется 228 миллионам километров.
Так же учёные обнаружили, что эксцентриситет марсианской орбиты находится на стадии долговременного увеличения. Примерно 19 000 лет назад он достиг 0,079 и снова достигнет эксцентриситета 0,105 (с расстоянием перигелия 1,3621 а.е.) примерно через 24 000 лет. Кроме того, орбита была почти круглая около 1,35 миллиона лет назад и снова приблизится к этой форме через миллион лет.
Учеными подробно изучена динамика изменений расстояния между Марсом и Солнцем, что помогает в изучении, как самой планеты, так и происхождения Солнечной системы. Изменение расстояния от нашей звезды может спровоцировать пылевые бури и штормы на красной планете, которые усложняют работу космических аппаратов. Благодаря знаниям, накопленным за не одну сотню лет, учёные планируют исследования так, чтобы получать точные данные, которые помогут в дальнейшем открыть и другие секреты красной планеты.
Источник
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
Расстояние от Солнца до Марса
Давно доказано, что каждая планета в Солнечной системе вращается вокруг главного светила. Вопрос, сколько расстояние от Солнца до Марса, достаточно давно имеет четкий ответ.
Вытянутая орбита
Орбитальный путь Марса, как и любой другой планеты, не является правильным кругом, а имеет форму эллипса. Эксцентриситет красной планеты равен 0.09. Поэтому очень часто высчитывается среднее значение. Сколько же расстояние от Солнца до Марса? Оно приблизительно равно 228 миллионов километров.
Однако в астрономии существуют понятия перигелия и афелия. Перигелий – это ближайшая точка орбиты планеты к своей звезде. Афелий же является самой удаленной дистанцией.
Младший брат Земли максимально приближается к Солнцу на 206 700 000 км, а отдаляется до 249 000 000 км. Его скорость равняется 24 км в секунду, что позволяет вычислить время оборота вокруг звезды. Один год на красной планете будет равен 687 дням. При этом сутки ненамного превышают земные – 24 часа и 39 минут.
Наклон оси
Ось Марса наклонена почти так же как у Земли и достигает отметки в 25.19о. Следовательно, здесь происходят сезонные изменения температур. Средняя отметка термометра опускается до -46о С, но она способна упасть до -146 градусов. Но в определенные моменты атмосфера прогревается к 35 градусам.
Такие перемены связаны с орбитальными изменениями. Из этого можно сделать вывод, что при приближении к Солнцу планета увеличивает скорость, а при удалении – уменьшает.
Источник
Среднее расстояние от Солнца до Марса: в километрах и в а. е.
Как и в случае с любым другим объектом Солнечной системы, расстояние от Солнца до Марса – вариативная цифра, в которой ответ на вопрос, сколько километров, зависит от его местонахождения. Каждый следующий пройденный по орбите километр второй после Меркурия (по эксцентричности) планеты изменяет удаление, разделяющее Марс и Солнце. Давным-давно определенная средняя дистанция составляет 228000000 км, но это всего лишь вычисленная величина, полученная простым арифметическим действием.
Немного о Марсе
Загадка, заставляющая землян искать среднее расстояние от Марса до Солнца – всего лишь продолжение извечного вопроса, насколько опасна четвертая планета. В телескопы можно было увидеть какие-то образования, очень напоминающее следы деятельности высокоразвитой цивилизации.
Земные сутки и сутки ближайшего соседа были очень похожи по продолжительности, да и цвет небесного тела при визуальном осмотре настораживал и создавал широкий простор для домыслов.
Узнав, чему равно, пусть даже среднее, удаление, можно было предположить наличие или отсутствие там жизни. Следует отметить некоторые факты:
- Остальные планеты на роль носителей цивилизации подходили мало – Меркурий из-за близости к светилу, Венера – по той же причине, а еще из-за состава атмосферы и необычности движения по орбите.
- Расстояние между Солнцем и Марсом, как и вопрос, сколько километров от Земли, – предмет постоянного интереса простых обывателей, воспитанных на произведениях писателей-фантастов прошлого века.
- Основываясь на научных данных, авторы подобных опусов предполагали наличие на Марсе более развитой цивилизации, которая только и думает о том, как бы захватить Землю.
- Возможно, на эту мысль их наталкивало название и цвет: Mars – римский вариант древнегреческого бога войны Ареса, отсюда и названия спутников – Фобос и Деймос – сыновья воинственного божества, повсюду его сопровождающие. Их имена в переводе означают «страх» и «ужас».
- Красный цвет, который присущ наблюдаемой в телескоп планете, наводил на самые разные предположения и догадки, рождал мистические верования и предрассудки.
Не удивительно, что всех интересовала удаленность от светила и соседки – ведь это означало потенциальную возможность зарождения жизни и ее развития в цивилизацию. А знание, сколько же миллионов км от красной до голубой планеты – вероятное время прилета на Землю и ее возможной оккупации.
Предположительное сходство между Землей и Марсом, расположение по соседству и взаимодействие, неминуемое в силу всемирного тяготения, заставляло даже ученых, предполагавших невозможность развития жизни на красной планете, на всякий случай относиться к последнему с некоторым опасением.
Позднее вопрос, как рассчитать, каково среднее дистанцирование между центром Солнечной системы и его четвертым спутником, стал насущной необходимостью для составления карты звездного неба. Ведь именно с помощью этого плода усилий ученого сообщества Земли сейчас стало возможным в любой день года определять, где находится космическое тело или где в конкретное время оно будет проходить по орбите.
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.
Изучение планеты Марс
Несмотря на перманентные наблюдения за Марсом, которые вели земляне за своим мистическим соседом, продвинуться в его изучении удалось ненамного. За долгие годы и века получение сведений посредством телескопа продвинулось незначительно. Сначала из-за несовершенства аппаратуры, а затем – из-за помех, создаваемых атмосферой.
Полярные шапки с вариативными размерами, гипотетические материки и моря, так называемые каналы – все это буквально удалось подсмотреть сквозь желтую пелену и муть, периодически заволакивающую колоссальные пространства Марса.
Этот близкий (всего 225–227 миллионов километров в средней точке) сосед уже должен был быть изучен до последнего миллиметра, но оказалось, что изучить Уран ненамного сложнее, чем исследовать Марс без того, чтобы приблизиться к нему.
Если вспомнить, что еще в 1971 году у планеты появились первые искусственные спутники – советские автоматические станции, (они не только оставили вымпел с гербом Советского Союза на поверхности, но и сфотографировали околопланетное пространство).
Все важные сведения были получены с этих искусственных спутников. Благодаря этому люди узнали, чем именно отличаются марсианская и земная атмосфера и как выглядят поверхности Марса и Земли.
Это дало возможность находить ответы на многие вопросы, сделать стратегические замеры и определить плоскости обтекания, некоторые расстояния, тонкости орбиты, ранее недоступные визуальным наблюдениям.
Благодаря космическим исследованиям человечеству получилось перевести значения расстояний в астрономические единицы. Ведь несмотря на то, что Марс был открыт во 2 тысячелетии до нашей эры, дистанцию до него в точности определить не получалось.
Расстояние от Солнца
Если называть его в километрах, то проводить расчеты не очень удобно. К тому же дистанция между планетами и звездой постоянно изменяется, потому что они не стоят на одном месте, а взаимоперемещаются.
С помощью карты звездного неба можно сказать, где они находятся в данный момент или будут через какое-то время, с точностью до минуты.
В научных источниках чаще употребляется международная внесистемная единица, построенная на относительно стабильной величине – расстоянии от нашей планеты до Солнца (так называемой астрономической единице). Ее можно употреблять для расчета дистанций в близком космосе, особенно в Солнечной системе, но в других случаях цифра в а. е. может доходить до примерно такого же количества знаков до и после запятой.
В а. е. до Солнца от красной планеты цифра совсем небольшая:
- 1,666 в афелии;
- 1,381 в перигелии;
- 1,52 в среднем значении.
Если принять в качестве шкалы градации постоянную скорость, которой обладает беспрепятственно движущийся свет, то можно обозначать астрономические единицы или миллионы километров в световом диапазоне.
Но при всем удобстве по отношению к колоссальным расстояниям от Солнца эта шкала не очень значима в планетарной системе. За световую секунду космический корабль семь с половиной раз может облететь вокруг голубой планеты, далеко не самой маленькой по габаритам.
Марс будет находиться от Солнца на расстоянии 0,00002409326855475 светового года, а самая дальняя планета, известная на сегодняшний день, – Нептун – в 0,000476 св. года. Остается только надеяться, что оно не станет препятствием для дальнейшего изучения Солнечной системы. Причем неважно, в каких единицах будет обозначена удаленность от Солнца, Земли и других планет.
Источник