Как вычислить расстояние от солнца до марса

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

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