![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c0/NASA_-_Earth,_Moon,_and_Jupiter,_as_seen_from_Mars_(pd).jpg/440px-NASA_-_Earth,_Moon,_and_Jupiter,_as_seen_from_Mars_(pd).jpg)
Во многих случаях астрономические явления, наблюдаемые с планеты Марс , аналогичны или похожи на явления, наблюдаемые с Земли, но иногда (например, при взгляде на Землю как на вечернюю / утреннюю звезду) они могут сильно отличаться. Например, поскольку атмосфера Марса не содержит озонового слоя , можно также проводить УФ-наблюдения с поверхности Марса.
Сезоны [ править ]
Марс имеет наклон оси 25,19 °, что довольно близко к значению 23,44 ° для Земли , и, таким образом, Марс имеет сезоны весны, лета, осени и зимы, как и Земля. Как и на Земле, в южном и северном полушариях лето и зима противоположны.
Однако орбита Марса имеет значительно больший эксцентриситет, чем орбита Земли. Следовательно, сезоны имеют неравную продолжительность, гораздо больше, чем на Земле:
Время года | Соль (на Марсе) | Дни (на Земле) |
---|---|---|
Северная весна, южная осень: | 193,30 | 92,764 |
Северное лето, южная зима: | 178,64 | 93,647 |
Северная осень, южная весна: | 142,70 | 89 836 |
Северная зима, южное лето: | 153,95 | 88,997 |
На практике это означает, что лето и зима имеют разную продолжительность и интенсивность в северном и южном полушариях . Зимы на севере теплые и короткие (потому что Марс быстро движется возле своего перигелия ), а зимы на юге длинные и холодные (Марс медленно движется возле афелия ). Точно так же лето на севере длинное и прохладное, а лето на юге короткое и жаркое. Поэтому в южном полушарии экстремальные температуры значительно шире, чем в северном.
Не сезонное лаг на Марсе не более чем на пару дней, [1] из - за отсутствия крупных водоемов и других подобных факторов , которые обеспечивают эффект буферизации. Таким образом, для температур на Марсе «весна» является приблизительно зеркальным отображением «лета», а «осень» - приблизительно зеркальным отображением «зимы» (если вы считаете, что солнцестояния и равноденствия являются началом соответствующих сезонов), и если бы Марс имел круговую орбиту, максимальная и минимальная температуры были бы через пару дней после летнего и зимнего солнцестояния.а не примерно через месяц после того, как на Земле. Единственная разница между весенними и летними температурами связана с относительно высоким эксцентриситетом орбиты Марса: северной весной Марс находится дальше от Солнца, чем в течение северного лета, и поэтому по совпадению весна немного прохладнее, чем лето, а осень немного теплее, чем летом. зима. Однако в южном полушарии все наоборот.
Температурные колебания между весной и летом намного меньше, чем очень резкие колебания, которые происходят в пределах одного марсианского солнца (солнечный день). Ежедневно максимальная температура приходится на местный солнечный полдень и достигает минимума в местную полночь. Это похоже на эффект в пустынях Земли, только гораздо более выраженный.
Наклон оси и эксцентриситет Земли (или Марса) ни в коем случае не фиксированы, а скорее изменяются из-за гравитационных возмущений от других планет Солнечной системы в масштабе времени в десятки тысяч или сотни тысяч лет. Таким образом, например, эксцентриситет Земли около 1% регулярно колеблется и может увеличиваться до 6%, и в какой-то момент в далеком будущем Земле также придется иметь дело с календарными последствиями сезонов сильно различающейся продолжительности и серьезными климатическими нарушениями. которые идут вместе с ним.
Помимо эксцентриситета, наклон оси Земли также может варьироваться от 21,5 ° до 24,5 °, а продолжительность этого «цикла наклонов» составляет 41 000 лет. Считается, что эти и другие подобные циклические изменения ответственны за ледниковые периоды (см. Циклы Миланковича ). Напротив, цикл наклона для Марса гораздо более экстремален: от 15 ° до 35 ° в течение 124000-летнего цикла. Некоторые недавние исследования даже предполагают, что за десятки миллионов лет колебание может составлять от 0 ° до 60 °. [2] Большая Луна Земли, по-видимому, играет важную роль в поддержании наклона оси Земли в разумных пределах; Марс не имеет такого стабилизирующего влияния, и его осевой наклон может меняться более хаотично.
Цвет неба [ править ]
Обычный оттенок неба в дневное время - розовато-красный; однако вблизи заходящего или восходящего солнца он синий. Это полная противоположность ситуации на Земле. Однако днем небо желто-коричневого цвета «ириски». [3] На Марсе рэлеевское рассеяние обычно очень мало. Считается, что цвет неба обусловлен присутствием в частицах пыли 1% по объему магнетита . Сумерки продолжаются долгое время после захода Солнца и до его восхода из-за всей пыли в атмосфере Марса. Иногда марсианское небо приобретает фиолетовый цвет из-за рассеяния света очень маленькими частицами водяного льда в облаках. [4]
Создание точных цветных изображений поверхности Марса на удивление сложно. [5] Цвет неба на опубликованных изображениях сильно различается; Однако многие из этих изображений используют фильтры, чтобы максимизировать научную ценность, и не пытаются показать истинный цвет. Тем не менее, в течение многих лет небо на Марсе считалось более розоватым, чем сейчас.
Астрономические явления [ править ]
Земля и Луна [ править ]
( MRO ; HiRISE ; 20 ноября 2016 г.) [6]
Если смотреть с Марса, Земля - это внутренняя планета, такая как Венера («утренняя звезда» или «вечерняя звезда»). Земля и Луна кажутся звездоподобными невооруженным глазом, но наблюдатели с телескопами увидят их как полумесяцы с некоторыми видимыми деталями.
Наблюдатель на Марсе сможет увидеть Луну, вращающуюся вокруг Земли, и это будет легко видно невооруженным глазом . Напротив, наблюдатели на Земле не могут видеть спутники любой другой планеты невооруженным глазом, и он не был до вскоре после изобретения телескопа , которые были обнаружены первые такие спутники ( Jupiter «s галилеевых спутников ).
При максимальном угловом разделении Землю и Луну можно было бы легко различить как двойную планету, но примерно через неделю они слились бы в единую светящуюся точку (невооруженным глазом), а затем примерно через неделю после этого Луна достичь максимального углового разноса на противоположной стороне. Максимальное угловое разделение Земли и Луны значительно варьируется в зависимости от относительного расстояния между Землей и Марсом: оно составляет около 25 футов, когда Земля находится ближе всего к Марсу (около нижнего соединения ), но только около 3,5 футов, когда Земля находится дальше всего от Марса. (рядом с верхним соединением ). Для сравнения: видимый диаметр Луны с Земли составляет 31 дюйм.
Минимальное угловое расстояние будет меньше , чем 1 ', а иногда Луна будет видно транзит перед или пройти позади (быть затемнено мимо) Земля. Первый случай соответствовал бы лунному покрытию Марса, видимого с Земли, и поскольку альбедо Луны значительно меньше, чем у Земли, произойдет падение общей яркости, хотя оно будет слишком маленьким, чтобы его можно было заметить при случайном обнажении. глазом наблюдателя, потому что размер Луны намного меньше, чем размер Земли, и она будет покрывать только небольшую часть диска Земли.
Mars Global Surveyor сфотографировал Землю и Луну 8 мая 2003 г. в 13:00 UTC, что очень близко к максимальному угловому удлинению от Солнца и на расстоянии 0,930 а.е. от Марса. Эти видимые величины были даны как -2.5 и +0.9. [8] В разное время фактические величины будут значительно варьироваться в зависимости от расстояния и фаз Земли и Луны.
Изо дня в день вид Луны для наблюдателя на Марсе изменился бы совсем иначе, чем для наблюдателя на Земле. Фаза Луны , как видно из Марса не изменится со дня на день; он будет соответствовать фазе Земли и будет изменяться только постепенно, когда и Земля, и Луна движутся по своим орбитам вокруг Солнца. С другой стороны, наблюдатель на Марсе увидел бы вращение Луны с тем же периодом, что и ее орбитальный период, и увидел бы детали на дальней стороне, которые невозможно увидеть с Земли.
Поскольку Земля - внутренняя планета, наблюдатели на Марсе могут иногда наблюдать прохождения Земли через Солнце . Следующий будет в 2084 году. Они также могут просматривать транзиты Меркурия и транзиты Венеры.
Фобос и Деймос [ править ]
Луна Фобос составляет примерно одну треть углового диаметра полной Луны с Земли; с другой стороны, Деймос выглядит более или менее звездным, а диск едва различим, если вообще виден. Фобос движется по орбите так быстро (с периодом чуть менее одной трети солнца), что он поднимается на западе и заходит на востоке, причем дважды за один сол; Деймос, с другой стороны, поднимается на востоке и заходит на западе, но движется по орбите всего на несколько часов медленнее, чем марсианский соль, поэтому за один раз он проводит около двух с половиной зол над горизонтом.
Максимальная яркость Фобоса в "полнолуние" составляет около -9 или -10 звездной величины, а для Деймоса - около -5. [9] Для сравнения, полная Луна, видимая с Земли, значительно ярче и имеет звездную величину -12,7. Фобос все еще достаточно яркий, чтобы отбрасывать тени; Деймос лишь немного ярче, чем Венера с Земли. Как и Луна на Земле, и Фобос, и Деймос значительно слабее в неполных фазах. В отличие от земной Луны фазы и угловой диаметр Фобоса заметно меняются от часа к часу; Деймос слишком мал, чтобы его фазы можно было увидеть невооруженным глазом.
И Фобос, и Деймос имеют экваториальные орбиты с низким наклонением и довольно близкие к Марсу орбиты. В результате Фобос не виден с широт к северу от 70,4 ° северной широты или к югу от 70,4 ° южной широты; Деймос не виден с широт к северу от 82,7 ° северной широты или к югу от 82,7 ° южной широты. Наблюдатели на высоких широтах (менее 70,4 °) увидят для Фобоса заметно меньший угловой диаметр, поскольку они находятся дальше от него. Точно так же экваториальные наблюдатели Фобоса увидят заметно меньший угловой диаметр Фобоса, когда он поднимается и заходит, по сравнению с тем, когда он находится над головой.
Наблюдатели на Марсе могут наблюдать прохождения Фобоса и прохождения Деймоса через Солнце . Проходы Фобоса можно также назвать частичными затмениями Солнца Фобосом, поскольку угловой диаметр Фобоса составляет до половины углового диаметра Солнца. Однако в случае Деймоса термин «транзит» уместен, поскольку он появляется как маленькая точка на диске Солнца.
Поскольку Фобос вращается по экваториальной орбите с низким наклонением, существует сезонное изменение широты положения тени Фобоса, проецируемой на поверхность Марса, с дальнего севера на дальний юг и обратно. В любом фиксированном географическом местоположении на Марсе есть два интервала в марсианский год, когда тень проходит через его широту, и примерно полдюжины прохождений Фобоса можно наблюдать в этом географическом месте в течение нескольких недель в течение каждого такого интервала. Ситуация аналогична для Деймоса, за исключением того, что в течение такого интервала происходит только ноль или один транзит.
Легко видеть, что тень всегда падает на «зимнее полушарие», кроме тех случаев, когда она пересекает экватор во время весеннего и осеннего равноденствий . Таким образом, транзиты Фобоса и Деймоса происходят в течение марсианской осени и зимы в северном и южном полушариях. Ближе к экватору они, как правило, случаются во время осеннего и весеннего равноденствий; чем дальше от экватора, тем ближе они к зимнему солнцестоянию . В любом случае два интервала, когда могут происходить транзиты, происходят более или менее симметрично до и после зимнего солнцестояния (однако большой эксцентриситет орбиты Марса препятствует истинной симметрии).
Наблюдатели на Марсе также могут наблюдать лунные затмения Фобоса и Деймоса. Фобос проводит около часа в тени Марса; для Деймоса это около двух часов. Удивительно, но несмотря на то, что его орбита находится почти в плоскости экватора Марса и несмотря на очень близкое расстояние до Марса, бывают случаи, когда Фобос ускользает от затмения.
У Фобоса и Деймоса синхронное вращение , что означает, что у них есть «обратная сторона», которую не могут видеть наблюдатели на поверхности Марса. Явление либрации происходит для Фобоса, как и для Луны Земли , несмотря на малый наклон и эксцентриситет орбиты Фобоса. [10] [11] Из-за эффекта либрации и параллакса из-за близкого расстояния до Фобоса, при наблюдении на высоких и низких широтах и наблюдении за восходом и заходом Фобоса, общее покрытие поверхности Фобоса, видимое на так или иначе из того или иного места на поверхности Марса значительно превышает 50%.
Большой кратер Стикни виден по краю стены Фобоса. Его легко увидеть невооруженным глазом с поверхности Марса.
Кометы и метеоры [ править ]
Поскольку у Марса есть атмосфера, которая относительно прозрачна в оптическом диапазоне длин волн (как и Земля, хотя и намного тоньше), время от времени будут видны метеоры . Метеоритные ливни на Земле происходят, когда Земля пересекает орбиту кометы. Точно так же на Марсе также бывают метеорные ливни, хотя они и отличаются от земных.
Первый метеор, сфотографированный на Марсе (7 марта 2004 г. марсоходом Spirit ), теперь считается частью метеорного потока, родительским телом которого была комета 114P / Wiseman-Skiff . Поскольку радиант находился в созвездии Цефея , этот метеорный поток можно назвать марсианскими цефеидами. [12]
Как и на Земле, когда метеор достаточно велик, чтобы реально столкнуться с поверхностью (без полного сгорания в атмосфере), он становится метеоритом . Первым известным метеоритом, обнаруженным на Марсе (и третьим известным метеоритом, обнаруженным не на Земле), была Скала Теплового Щита . Первый и второй были обнаружены на Луне миссиями «Аполлон» . [13] [14]
19 октября 2014 года комета Сайдинг-Спринг прошла очень близко к Марсу , настолько близко, что кома могла охватить всю планету. [15] [16] [17] [18] [19] [20]
Аврорас [ править ]
Полярные сияния происходят на Марсе, но они не происходят на полюсах, как на Земле, потому что Марс не имеет общепланетного магнитного поля. Скорее, они возникают около магнитных аномалий в коре Марса , которые являются остатками более ранних дней, когда на Марсе действительно было магнитное поле. Марсианские полярные сияния - особый вид, который не наблюдается больше нигде в Солнечной системе. [21] Они, вероятно, также будут невидимы для человеческого глаза, поскольку представляют собой в основном ультрафиолетовые явления. [22]
Небесные полюса и эклиптика [ править ]
Ориентации оси Марса таково , что его северный полюс находится в Cygnus в РА 21 ч 10 м 42 сек Децл. + 52 ° 53.0 ′ (точнее, 317.67669 +52.88378), рядом со звездой 6-й величины BD +52 2880 (также известной как HR 8106, HD 201834 или SAO 33185), которая, в свою очередь, находится на 21 час 10 м по прямому восхождению. 15,6 с Decl. + 53 ° 33 ′ 48 ″.
Две верхние звезды Северного Креста , Садр и Денеб , указывают на северный небесный полюс Марса. [23] Полюс находится примерно на полпути между Денебом и Альфой Цефеи , менее чем в 10 ° от первого, немного больше, чем видимое расстояние между Садром и Денебом. Из-за своей близости к полюсу Денеб никогда не заходит почти во всем северном полушарии Марса. За исключением районов, близких к экватору, Денеб постоянно вращается вокруг Северного полюса. Ориентация Денеба и Садра могла бы стать полезной часовой стрелкой для определения звездного времени .
Северный небесный полюс Марса также находится всего в нескольких градусах от галактической плоскости . Таким образом, Млечный Путь , особенно богатый в районе Лебедя, всегда виден из северного полушария.
Южный небесный полюс, соответственно, находится на отметках 9 ч 10 м 42 с и −52 ° 53,0 ′, что в паре градусов от звезды с величиной 2,5 звездной величины Каппа Велорум (которая находится на высоте 9 ч 22 м 06,85 с −55 ° 00,6 ′ ), которую можно было считать южной полярной звездой. Звезда Канопус , вторая по яркости на небе, является околополярной звездой для большинства южных широт.
В зодиакальных созвездиях Марса эклиптики почти такие же , как у Земли - в конце концов, две плоскости эклиптики имеет только взаимное наклонение 1,85 ° - но на Марсе, Солнце проводит 6 дней в созвездии Cetus , в результате чего и повторного ввода Рыбы при этом образуют в общей сложности 14 зодиакальных созвездий. В равноденствий и солнцестояний различны , а также: в северном полушарии, в день весеннего равноденствия находится в созвездии Змееносца ( по сравнению с Рыб на Земле), летнее солнцестояние находится на границе Водолея и Рыб, осеннее равноденствие в Тельце , и зимнего солнцестояния вДева .
Как и на Земле, прецессия заставит солнцестояние и равноденствие проходить через зодиакальные созвездия на протяжении тысяч и десятков тысяч лет.
Долгосрочные вариации [ править ]
Как и на Земле, эффект прецессии заставляет северный и южный небесные полюса двигаться по очень большому кругу, но на Марсе цикл составляет 175 000 земных лет [24], а не 26 000 лет, как на Земле.
Как и на Земле, существует вторая форма прецессии: точка перигелия на орбите Марса изменяется медленно, в результате чего аномальный год отличается от сидерического года . Однако на Марсе этот цикл составляет 83 600 лет, а не 112 000 лет, как на Земле.
И на Земле, и на Марсе эти две прецессии имеют противоположные направления и поэтому складываются, чтобы сделать цикл прецессии между тропическим и аномальным годами 21 000 лет на Земле и 56 600 лет на Марсе.
Как и на Земле, период вращения Марса (продолжительность его дня) замедляется. Однако этот эффект на три порядка меньше, чем на Земле, потому что гравитационным эффектом Фобоса можно пренебречь, и этот эффект в основном связан с Солнцем. [25] На Земле гравитационное влияние Луны имеет гораздо больший эффект. В конце концов, в далеком будущем продолжительность дня на Земле будет равна, а затем превысит продолжительность дня на Марсе.
Как и на Земле, Марс испытывает циклы Миланковича , из-за которых его осевой наклон (наклон) и эксцентриситет орбиты изменяются в течение длительных периодов времени, что оказывает долгосрочное влияние на его климат. Вариация наклона оси Марса намного больше, чем у Земли, потому что ему не хватает стабилизирующего влияния большой Луны, такой как Луна Земли. Угол наклона Марса составляет 124 000 лет, а у Земли - 41 000 лет.
См. Также [ править ]
- Климат Марса
- Внеземные небеса
- Хронометраж на Марсе
- Прохождение Деймоса с Марса
- Прохождение Земли с Марса
- Транзит Меркурия с Марса
- Прохождение Фобоса с Марса
Ссылки [ править ]
- ^ радиационная постоянная времени
- ^ Наклон Марса
- ^ "Архивная копия" . Архивировано из оригинала на 2004-08-10 . Проверено 23 апреля 2005 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
- ^ JPL: фиолетовое марсианское небо
- ^ Плохая астрономия Фила Плейта: Заблуждения: какого цвета Марс?
- ↑ Сент-Флер, Николас (9 января 2017 г.). «Глядя на свою родную планету с Марса» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 9 января 2017 года .
- ^ Ревкин, Эндрю К. (6 февраля 2014). "Марсианский взгляд на нашу бледную точку" . Нью-Йорк Таймс . Проверено 9 февраля 2014 года .
- ^ "Mars Global Surveyor MOC2-368 Release" . Архивировано из оригинала на 2011-08-21 . Проверено 23 апреля 2005 .
- ^ "Астрономические явления с Марса" . Архивировано из оригинала на 2008-06-02 . Проверено 23 апреля 2005 .
- ^ 1990A & A ... 233..235B Стр. 235
- ^ 1991BAICz..42..271P Стр. 271
- ^ https://www.researchgate.net/publication/7811359_Extraterrestrial_meteors_A_martian_meteor_and_its_parent_comet
- ^ Радость, KH ; Посланник, S; Золенский, МЭ; Франк, Д.Р .; Кринг, Д.А. (2013). Метеорит кратера Бенч: гидратированный астероидный материал, доставленный на Луну (PDF) . 76-е ежегодное собрание метеоритного общества.
- ^ Meteoritical Бюллетень База данных: Hadley борозда
- ^ Вебстер, Гай; Браун, Дуэйн; Джонс, Нэнси; Штайгервальд, Билл (19 октября 2014 г.). "Все три марсианских орбитальных аппарата НАСА здоровы после пролета кометы" . НАСА . Проверено 20 октября 2014 года .
- ↑ Agence France-Presse (19 октября 2014 г.). «Кисть кометы с Марсом» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 20 октября 2014 года .
- ↑ Дени, Мишель (20 октября 2014 г.). «Космический корабль в отличной форме - наша миссия продолжается» . Европейское космическое агентство . Проверено 21 октября 2014 года .
- ↑ Персонал (21 октября 2014 г.). «Я жив и здоров, - пишет мама после наблюдения за кометой» . Индус . Проверено 21 октября 2014 года .
- ^ Мурхед, Алтея; Wiegert, Paul A .; Кук, Уильям Дж. (1 декабря 2013 г.). «Флюенс метеороида на Марсе из-за кометы C / 2013 A1 (Сайдинг-Спринг)». Икар . 231 : 13–21. Bibcode : 2014Icar..231 ... 13M . DOI : 10.1016 / j.icarus.2013.11.028 . hdl : 2060/20140010989 .
- ↑ Гроссман, Лиза (6 декабря 2013 г.). «Самый сильный метеоритный дождь за всю историю наблюдений, поразивший Марс через комету» . Новый ученый . Проверено 7 декабря 2013 года .
- ^ Грэм, Сара (2005-06-09). «Марсианская Аврора - единственная в своем роде» . Scientific American . Архивировано из оригинала на 2007-10-16 . Проверено 24 октября 2006 .
- ^ Сотни сияний обнаружены на Марсе
- ^ [1]
- ↑ Алекс С. Коноплив; Чарльз Ф. Йодер; Э. Майлс Стэндиш; Дах-Нин Юань; Уильям Л. Сьогрен (2006). «Глобальное решение для статической и сезонной гравитации Марса, ориентации Марса, масс Фобоса и Деймоса и эфемерид Марса». Икар . 182 (1): 23–50. Bibcode : 2006Icar..182 ... 23K . DOI : 10.1016 / j.icarus.2005.12.025 .
- ^ 1988BAICz..39..168B Стр. 168
Внешние ссылки [ править ]
- Аналемма на Марсе
- Марсианское время
- НАСА - Марс24 Солнечные часы - Время на Марсе