Как определить среднее расстояние от марса до солнца

Расстояние между Марсом и Солнцем

Марс — ближайшая к Земле планета Солнечной системы. Раз в несколько лет он подходит к нам настолько близко, что его можно увидеть без телескопа. Этот объект космоса всегда вызывал интерес ученых, потому что предполагалось, что там могут сформироваться условия для зарождения жизни. Это наиболее изученная планета Солнечной системы.

Установлено, что марсианский год длится 687 земных дней, а сутки — не намного дольше, чем на Земле: 24 часа 39 минут. Несмотря на сходство этих условий с земными, расстояние от Солнца до Марса и форма его орбиты делают невозможным возникновение органической жизни.

Сравнение размеров звезды и планеты

Солнце является типичной звездой-карликом спектрального класса G2 и представляет собой раскаленный плазменный шар. Такое определение нашему светилу дает Советский энциклопедический словарь.

В Солнечную систему также входят:

• 8 больших планет;
• 5 карликовых;
• 63 спутника;
• 4 системы колец, принадлежащих планетам-гигантам;
• астероиды;
• метеориты;
• кометы.

Масса Солнца составляет 2 × 10^30 кг, что соответствует 99,87% веса всех объектов Солнечной системы. Диаметр светила равен 1 392 000 км, окружность по экватору — 4 370 000 км.

Самая близкая к Земле планета Марс была названа в честь бога войны, почитаемого древними римлянами. Она получила свое имя из-за кроваво-красного оттенка. Необычный цвет поверхности придает минерал маггемит, в состав которого входит оксид железа.

В нашей планетарной системе это небесное тело занимает 4-е место по удаленности от Солнца и располагается между Землей и Юпитером. По размерам занимает 7-е место. Меньше него только Меркурий. Сопровождают Марс два спутника, Фобос и Деймос, что в переводе с древнегреческого означает соответственно «страх» и «ужас».

Масса Красной планеты равна 6,42 × 10^23 кг, диаметр — 6776 км, окружность по экватору — 21277 км.

Солнце больше Марса по следующим параметрам:

• по объему — в 7,8 млн раз;
• по линейным размерам (диаметру) — в 205,4 раза;
• по массе — в 3 млн раз.

Каково расстояние между Марсом и Солнцем

Орбиты движения всех планет Солнечной системы имеют форму эллипса. Поэтому в каждый момент времени дистанция между центром и объектом будет различная. Существуют две точки траектории, разноудаленные от центра. Самая дальняя называется афелием, ближайшая — перигелием. Расстояние между Солнцем и небесным телом определяется вычислением среднего арифметического этих показателей.

В афелии красная планета удалена от Солнца на 249 млн км, в перигелии — на 206 млн км. Таким образом, усредненное значение расстояния от Марса до Солнца равно 228 млн км.

В астрономии для измерения расстояния принята астрономическая единица (а. е.), которая равна 149 597 870 км. На таком удалении от нашего светила находится Земля. В астрономическую систему мер входит также скорость света (300 000 км в секунду).

Расстояние между Марсом и Солнцем в разных единицах измерения представлено в таблице ниже.

Почему расстояние между Солнцем и Марсом не постоянно

Если бы Солнце и Марс имели форму шара и были бы единственными в Солнечной системе, то марсианская траектория движения походила бы на круг. Но в нашей планетарной системе присутствуют другие планеты и многочисленные космические тела, которые оказывают друг на друга взаимное влияние.

Согласно закону всемирного тяготения, все объекты Солнечной системы вращаются вокруг центра — Солнца. Каждая планета взаимодействует с соседней, так как все они имеют свои индивидуальные характеристики: массу, размер, скорость движения и вращения вокруг собственной оси. Двигаясь каждая по своей траектории, взаимно сближаясь или отдаляясь, они воздействуют друг на друга согласно силе взаимного притяжения. Поэтому участники планетарного движения вращаются вокруг Солнца не по кругу, а по эллиптической траектории.

Форма орбиты Марса постоянно претерпевает изменения, то вытягиваясь в длину, то приближаясь к форме круга. Этот процесс цикличен и занимает по времени около 2 000 000 лет. Ученые подсчитали, что сейчас траектория движения Красной планеты находится в середине цикла сжатия. Через 1 000 000 лет форма эллипса изменится на более круглую.

Источник

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

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

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:

1. 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.
2. Расстояние между Солнцем и Марсом, как и вопрос, сколько километров от Земли, – предмет постоянного интереса простых обывателей, воспитанных на произведениях писателей-фантастов прошлого века.
3. Основываясь на научных данных, авторы подобных опусов предполагали наличие на Марсе более развитой цивилизации, которая только и думает о том, как бы захватить Землю.
4. 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».
5. 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