Коли Марс наблизиться до Землі? Рух планет Сонячної системи

«Коли Марс наблизиться до Землі?» - Це питання в кінці літа ось уже більше десяти років поспіль хвилює уми багатьох людей. З серпня 2003 року всі небайдужі до нічного неба і сенсацій починають чекати поява над головою Червоної планети розміром з Місяць, а то й більше. І щороку їх відвідує розчарування. Марс, втім, не винен: його дійсні розміри перевищують місячні параметри, але, на щастя, він просто не може наблизитися до нас на таку відстань, щоб виглядати, як нічне світило. Спробуємо розібратися, чому так відбувається. А для цього доведеться розглянути питання з наукової точки зору, зрозуміти, звідки прийшла настільки шокуюча інформація, а потім вже відповісти на питання: «коли Марс наблизиться до Землі?»

Блукання по небу

Почнемо здалеку. Рух планет Сонячної системи підпорядковане певним законам. Переміщення по орбітах і обертання навколо осі супроводжується повільним зміщенням останньої і невеликим «розгойдуємо» космічного тіла. Для того щоб зрозуміти цей процес, можна уявити собі дзигу. Для земного спостерігача всі ці явища виглядають дещо інакше, ніж на просторах космосу. Планети переміщаються по небу, то випереджаючи, то наздоганяючи Сонце. Протягом року або декількох років може змінюватися їх розмір і яскравість.

Пряме і зворотне рух

Усі планети прийнято ділити на зовнішні, або верхні, і внутрішні, або нижні. Перші розташовуються за орбітою Землі, другі - ближче нашого будинку до Сонця (Меркурій і Венера). До зовнішніх планет відноситься Марс, Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун. Їхній рух володіє для земного спостерігача деякими характеристиками. Так, воно змінюється в певний момент з прямого на назаднє. Коли, наприклад, Марс видно на небі на заході через деякий час після заходу, він переміщається в ту ж сторону, що і Сонце. Це називається прямим рухом. Світило володіє більшою швидкістю, ніж Марс, тому рано чи пізно воно наздоганяє Червону планету. В астрономії це явище називається «з'єднанням із Сонцем». Світило опиняється між планетою і Землею. Тепер Марс буде видно на сході. Для земного спостерігача його прямий рух сповільниться, потім планета зупиниться і «побіжить» у зворотний бік. Виникне зворотній рух.

Протистояння

Рухаючись у зворотному напрямку, планета описує дугу зі сходу на захід. Приблизно посередині її розташовується важлива точка. Ім'я їй - протистояння. Йому відповідає розташування Землі чітко між Сонцем і, наприклад, все тим же Марсом. Планета протистоїть світила. Важливо, що в такий момент сильно зменшується відстань від Землі до неї. З певною періодичністю відбуваються так звані великі протистояння. Вони характеризуються максимально можливим зменшенням відстані, що розділяє два космічні тіла. Саме в такий день в 2003 році Марс наблизився до Землі. Фото із зображенням двох лун на небі також приурочувалися до нього, проте дійсність не відображали.

Як це було

Так звана марсіанська містифікація почалася в 2003 році з електронних поштових повідомлень. У них каже: 27 серпня Червона планета настільки близько підійде до Землі, що буде виглядати, як другий Місяць. Відповідні фотографії наводнили інтернет. День, коли Марс наблизиться до Землі на настільки рекордно малу відстань, багатьма очікувався з нетерпінням. Проте вже незабаром після появи перших подібних повідомлень інформацію, що міститься в них, спростували вчені.

Невелика помилка

Електронні листи передавали, як виявилося, чи то помилку перекладу, чи то невірне розуміння офіційного повідомлення про реальний астрономічному подію. 27 серпня 2003 відстань між Землею і Марсом мало стати мінімальним за останні кілька тисяч років. У день великого протистояння Червону планету через телескоп зі збільшенням у 75 разів можна було побачити такий же, як повний Місяць неозброєним оком. У повідомленні ж говорилося, що Марс стане більший в 75 разів і буде виглядати, як нічне світило в повний місяць.

Вчені, коментуючи цю інформацію, звертають увагу на те, що діаметр Червоної планети вдвічі більше аналогічного параметра супутника. Обганяє він Місяць і по масі. При цьому відстань між Землею і Марсом варіюється від 55 до 400 млн км в залежності від їх взаємного розташування. З одного боку, при такій віддаленості Червона планета здатна лише зрівнятися або трохи перевищити по яскравості на небі Сіріус. З іншого, якщо Марс наблизиться до нас на таку відстань, щоб походити розмірами на Місяць, його гравітація стане причиною серйозних лих на Землі, тобто навряд чи хтось із людей зможе їм помилуватися.

Рух Марса і Землі

Потрібно зауважити, що протистояння нашої і Червоної планети трапляються раз в два з невеликим роки. Земля в цей момент виявляється між Марсом і Сонцем, відстань між двома сусідами скорочується. Великі протистояння - більш рідкісні події. Їх періодичність становить 15-17 років. Якби орбіта Марса і Землі являла собою точний коло, і траєкторії руху планет лежали б в одній площині, то між протистояннями завжди проходило б одне і той же час, і ступінь зближення була постійною. Однак це не так. Траєкторія руху Землі наближена до кола, але орбіта Марса витягнута, а розташовуються вони під невеликим кутом один до одного. В результаті під час протистояння обидві планети щораз знаходяться в новій точці, і відстань між ними змінюється.

Максимальне зближення

Якщо Марс і Земля сходяться в той момент, коли Червона планета розташовується недалеко від свого афелію, то відстань між ними складає близько 100 млн км. Відбувається це зазвичай під час зими в Північній півкулі. Якщо ж протистояння припадає на момент проходження Марсом перигелію, відстань значно менше. Великими називають ті зближення, коли планети розділені менше ніж 60 млн км. Одне з них і сталося 27 серпня 2003 року. Відстань між планетами тоді скоротилося до 55758006 км. За даними вчених, такого зближення не відбувалося впродовж декількох тисяч років. У 1640, 1766 1 845 і 1924 роках спостерігалися великі протистояння, лише трохи, але все ж поступаються події в 2003 році.

У майбутньому настільки ж близьке проходження двох планет очікується в 2 287 і 2 366 рр. і ще кілька разів до кінця тисячоліття. У ці дні, як і 27 серпня 2003, Марс буде видно неозброєним оком: невелика червонувата точка на сході після заходу Сонця.

Цінність для науки

З часу винаходу телескопа протистояння Землі та Марса використовувалися для вивчення Червоної планети. Саме в такий день в 1877 році астроном Асаф Холл виявив два супутники, які потім назвали Фобос і Деймос. Джованні Скіапареллі під час протистояння розглянув на Марсі темні плями, які позначив як моря і затоки. І хоча точно відомо, що Червона планета не може похвалитися водою в рідкому стані, термінологією вченого користуються дотепер.

Зараз для вивчення Марса протистояння цінні в меншій мірі, оскільки більша частина інформації надходить від міжпланетних станцій і апаратів, що досягли поверхні Червоної планети (марсоходів). Однак вони важливі для реалізації інших проектів.

Політ до Марса

Сьогодні існує кілька проектів пілотованих польотів до Червоної планети. Природно, для таких цілей краще всього використовувати час максимального зближення двох планет. У цьому випадку скорочуються витрати на політ і його час.

Велике протистояння 2003 роки не залишилося без уваги вчених. У цей день до Марса було відправлено кілька міжпланетних станцій. На 2018, коли два космічні тіла знову сильно наблизяться один до одного, США планують тестовий політ ракети, яка в 2030 роках повинна буде доставити на Марс астронавтів. Розрахунок таких експедицій - непросте завдання. Для успішного проведення польоту необхідно враховувати масу чинників, у тому числі час максимального зближення планет і швидкість їх видалення один від одного.

Один із проектів - політ астронавтів без їх повернення з метою дослідження Червоної планети і створення на ній умов для життя інших «марсіан». Саме його НАСА планує здійснити в 30-і роки цього століття. Таким чином, якийсь із днів, коли Марс наблизиться до Землі на мінімальну відстань, може стати датою здійснення однієї з найсміливіших фантазій письменників минулого століття: стартом колонізації людиною сусідніх планет. А наш сусід стане першим після Місяця космічним тілом, яке відвідали люди.