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.