Как долго длится год на Марсе?


Причины вращения Марса по орбите

Движение любого небесного объекта вокруг Солнца объясняется действием 2 основных сил:

  • гравитации светила, которая притягивает тело и не дает ему улететь в открытое космическое пространство;
  • центробежной силы, стремящейся вытолкнуть объект с его траектории и не дающей ему упасть на нашу звезду.

Подчиняется этим силам и Марс.

Поверхность Марса

Движение Марса.

С точки зрения земного наблюдателя Марс относится к «верхним» планетам: вместе с планетами-гигантами (Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун), а также карликовой «двойной планетой» Плутоном Марс движется за пределом орбиты Земли. Внутри же земной орбиты, ближе к Солнцу, движутся две «внутренние» планеты – Меркурий и Венера. Однако по своим физическим свойствам Марс входит в группу планет земного типа (Меркурий, Венера, Земля и Марс). Планеты земной группы схожи между собой тем, что это небольшие, каменистые и довольно плотные тела. Они сравнительно медленно вращаются вокруг своих осей, лишены колец и имеют мало или совсем не имеют спутников: у четырех планет этой группы в сумме всего три спутника – земная Луна и марсианские Фобос и Деймос.

Также по теме:

АСТРОНОМИЯ И АСТРОФИЗИКА

В истории астрономии изучение движения Марса сыграло особую роль: используя многолетние наблюдения Тихо Браге за перемещением Марса относительно звезд, Иоганн Кеплер смог впервые верно определить форму планетных орбит. Он доказал, что орбита Марса – эллипс. Это удалось Кеплеру лишь потому, что эллиптичность марсианской орбиты относительно высока, заметно выше, чем у всех планет, доступных для детального наблюдения в дотелескопическую эпоху.

Период обращения Марса по орбите составляет около 687 земных суток или около 670 марсианских суток, которые лишь немногим длиннее земных (см

. табл. 1). Одинаковое взаимное расположение Марса, Земли и Солнца повторяется в среднем через каждые 780 сут. – это синодический период обращения Марса. В частности, с такой периодичностью происходят противостояния Марса, при которых он наблюдается с Земли приблизительно в точке, противоположной Солнцу; отсюда и термин – противостояние Марса и Солнца на земном небосводе. В эти периоды Марс особенно удобен для изучения его поверхности в телескоп.

Также по теме:

ЛОВЕЛЛ, ПЕРСИВАЛЬ

В зависимости от времени года, т.е. от положения Земли на орбите, в момент противостояния расстояние до Марса может быть от 56 до 101 млн. км. Если противостояние происходит в июле-сентябре, то расстояние составляет 56–60 млн. км; такие близкие противостояния называют великими (см

. ВЕЛИКИЕ ПРОТИВОСТОЯНИЯ МАРСА). В эти моменты видимый с Земли диаметр диска Марса достигает 25І, а блеск поднимается до 2,5 звездной величины, сравниваясь с блеском Юпитера и уступая лишь Венере.

Сезонные изменения на Марсе происходят в течение года подобно земным: наклон экватора к плоскости орбиты для Марса равен 25,2°, для Земли 23,4°. Год Марса делится на четыре сезона моментами равноденствий и солнцестояний: от весеннего равноденствия до летнего солнцестояния – весна, и т.д. Поскольку период обращения Марса вокруг Солнца вдвое больше земного, продолжительность сезонов также вдвое больше. К тому же, по длительности марсианские сезоны больше отличаются друг от друга, чем земные. Причина этого в существенной эллиптичности марсианской орбиты, из-за чего в разных точках орбиты Марс движется с разной скоростью. Например, в южном полушарии Марса весна длится 146 земных суток, лето – 160 сут, осень – 199 сут, зима – 182 сут.

В течение северной весны Марс находится на большем удалении от Солнца (в области афелия орбиты), а поэтому солнечная радиация, достигающая планеты в этот период, составляет лишь 70% радиации в период ближайшего положения к Солнцу (в перигелии). При прохождении Марсом перигелия средняя температура поверхности по дневному полушарию планеты на 25–30 градусов выше, чем в афелии. По этой причине осень и зима в северном полушарии Марса менее суровые, чем в южном, а южное лето в отличие от северного более жаркое.

Основные характеристики вращения планеты

Движение Марса вокруг собственной оси и по орбите вокруг центра солнечной системы во многом напоминает земное. Однако есть и различия:

  • эксцентриситет марсианской орбиты в 5,5 раз выше, чем у Земли — Красная планета движется по гораздо более вытянутой траектории;
  • осевое вращение Марса более нестабильно и хаотично, его ось способна непредсказуемо изменять свой наклон.

Последнее объясняется фактом, что Марс не имеет естественных лун, способных силой своего притяжения стабилизировать и регулировать вращение планеты — ее спутники Деймос и Фобос слишком малы, чтобы оказывать подобное влияние. Кроме того, на наклон оси может воздействовать гравитация соседнего гиганта Юпитера.

Параметры марсианской орбиты

Красная планета движется вокруг центральной точки нашей системы по вытянутой эллиптической траектории. Ученые выяснили, что примерно 1,35-1,5 млн лет назад марсианская орбита была приближена к кругу, но после растянулась под воздействием гравитации соседних космических тел.

Орбитальная линейная скорость планеты составляет 24,13 км/с. Полный оборот вокруг Солнца Марс совершает за 687 земных дней. Направление обращения — то же, что и у подавляющего большинства объектов нашей системы: против движения стрелки часов, если взглянуть на орбиту со стороны условного северного полюса мира. В таком же направлении планета движется и вокруг своей оси.

Для расчетов берут среднее значение расстояния от Солнца до Марса — 228 млн км. Когда планета находится в перигелии, ближайшей точке к светилу, радиус ее орбиты равен 206,7 млн км, в афелии он удаляется на максимальное расстояние от звезды — на 249,2 млн км. Настолько существенная разница объясняет разброс в количестве поступающего на планету солнечного света (20-30%) и температурные перепады на ее поверхности.

Необычную сезонность на Марсе объясняют также большой эксцентриситет траектории и наклон экватора к плоскости орбиты — 25,2° (аналогичный земной параметр составляет 23,5°). Как и на Земле, здесь в одном полушарии планеты длится летний период, во втором — зима, после они меняются местами, но длительность их непостоянна, они могут растягиваться и уменьшаться.

В северном полушарии теплый сезон (лето и весна) наступает, когда планета находится в афелии, поэтому он здесь длинный и прохладный. В южной полусфере это время начинается в перигелии, потому сезон более короткий и теплый. На Земле сезоны распределяются более равномерно из-за того, что наша орбитальная траектория больше походит на окружность.

Противостояния Марса

Каждые 26 земных месяцев Марс и Земля оказываются на минимальном расстоянии друг от друга, а когда наша планета начинает обгонять своего соседа, земному наблюдателю видится, будто последний начал свое движение назад — это ретроградный эффект.

Такие периоды называются противостояниями, при них Солнце, Земля и Марс находятся на одной прямой линии, и это оптимальное время для запуска космических кораблей на Красную планету из-за снижения затрат топлива и продолжительности полета, который продлится всего 7-8 месяцев. Например, такой возможностью воспользовался аппарат Mars InSight, запущенный в марте 2020 г. и удачно совершивший посадку на марсианскую поверхность в ноябре того же года.

Каждые 15 лет наблюдается Великое противостояние — от простого оно отличается тем, что Марс находится на минимальном расстоянии от нашего светила. В это время он виден земному наблюдателю всю ночь, восходит одновременно с закатом вечером на востоке и заходит утром на западе в момент рассвета.

Править]Сидерические периоды планет Солнечной системы

Сидерический период

Звёздные сутки

Почему звёздные сутки не равны солнечным. 1–2 — звёздные сутки, 1–3 — солнечные.

Звё́здные су́тки — период вращения какого-либо небесного тела вокруг собственной оси в инерциальной системе отсчёта, за которую обычно принимается система отсчёта, связанная с удалёнными звёздами. Для Земли это время, за которое Земля совершает один оборот вокруг своей оси по отношению к далёким звёздам.

На 2000-й год звёздные сутки на Земле равны 23ч56мин4,090530833сек = 86164,090530833 с.

Звёздные сутки делятся на звёздные часы, минуты и секунды. Звёздные сутки на 3 мин 56 с. короче среднихсолнечных суток, звёздный час короче общепринятого на 9.86 с. Как единица времени употребляются в редких случаях при организации астрономических наблюдений.

Часовой угол точки весеннего равноденствия равен нулю в момент её верхней кульминации. Полный оборот точки весеннего равноденствия, как и любой другой точки небесной сферы (так называемые звёздные сутки, или «24 часа звёздного времени») происходит за 23 час 56 мин 04 сек. среднего солнечного времени. В году содержится звёздных суток ровно на одни больше, чем средних солнечных. Продолжительность звёздных суток слегка меняется вследствие нутации и движения полюсов (то есть покачивания Земли относительно её оси вращения), а также из-за неравномерности вращения Земли вокруг оси. Эти изменения составляют менее 0.001 с.

Можно выделить более мелкие периоды звёздных суток:

1. Звёздный час — единица времени, употребляемая в астрономии и равная 1/24 от звёздных суток. За звёздный час Земля поворачивается на 15° относительно удалённых звёзд, принимаемых за инерциальную систему отсчёта. На 2000 год звёздный час равен 0ч59мин50,1704387847сек.

2. Звёздная минута — единица времени, употребляемая в астрономии и равная 1/60 от звёздного часа. За звёздную минуту Земля поворачивается на 15′ относительно удалённых звёзд, принимаемых за инерциальную систему отсчёта. На 2000 год звёздная минута равна 0ч0мин59,8361739797451сек.

3. Звёздная секунда — единица времени, употребляемая в астрономии и равная 1/60 от звёздной минуты. За звёздную секунду Земля поворачивается на 15″ относительно удалённых звёзд, принимаемых за инерциальную систему отсчёта. На 2000 год звёздная секунда равна 0ч0мин0,9972695663290856сек.

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

(перенаправлено с «Звёздный год»)

Сидери́ческий пери́од обраще́ния (от лат. sidus

, звезда; род. падеж
sideris
) — промежуток времени, в течение которого какое-либо небесное тело-спутник совершает вокруг главного тела полный оборот относительно звёзд. Понятие «сидерический период обращения» применяется к обращающимся вокруг Земли телам — Луне (сидерический месяц) и искусственным спутникам, а также к обращающимся вокруг Солнца планетам, кометам и др.

Сидерический период также называют годом. Например, Меркурианский год, Юпитерианский год, и т. п. При этом не следует забывать, что словом «год» могут называться несколько понятий. Так, не следует путать земной сидерический год (время одного оборота Земли вокруг Солнца) и год тропический (время, за которое происходит смена всех времён года), которые различаются между собой примерно на 20 минут (эта разница обусловлена, главным образом, прецессией земной оси).

В таблицу также включены показатели для Луны, астероидов главного пояса, карликовых планет и Седны.

ПланетаСидерический период
Меркурий87,97 дней
Венера224,7 дней
Земля1 год или 365,2564 дней[1]
Луна (вокруг Земли)27,322 дней
Марс1,88 года
Астероиды4,6 года
Юпитер11,86 лет
Сатурн29,46 лет
Уран84,02 года
Нептун164,78 года
Плутон248,09 лет
Хаумеа285 лет
Макемаке309,88 лет
Эрида557 лет
Седна12 059 лет

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

(перенаправлено с «Солнечное время»)

Ме́стное вре́мя — одинаковое время в один момент суток в точках, расположенных на одном меридиане.

Конкретно, под местным временем могут пониматься:

· Поясное время в данном конкретном месте — это наиболее частое подразумеваемое значение;

· Среднее солнечное время на данном меридиане;

· Местное солнечное время на данном меридиане с учётом изменяемой продолжительности астрономических суток, также называемое в астрономии «Истинное солнечное время», и отсчитываемое от моментов астрономических полуночи и полудня (см. также солнечные сутки).

Чем отличаются марсианские сутки от земных

Сутки на Земле, как известно, длятся 24 ч, за этот срок планета совершает одно полное обращение. Однако это условные и непостоянные данные, поскольку орбитальный путь имеет эллиптическую форму. Для более точных показателей используют истинные и солнечные сутки. Временной период, затраченный на полное обращение вокруг Солнца, именуют солнечными.

В качестве ориентира можно использовать звёзды. Однако, Земля, передвигаясь по орбитальной траектории, сдвигается относительно положения звёзд на небесной сфере. Поэтому, когда созвездия займут исходное положение, круг будет совершён лишь относительно и полностью не завершён. Период времени, необходимый для прохождения планеты своего пути в соотношении положения звёзд, носит название звёздные сутки.

Между солнечными и звёздными днём и ночью есть несущественное отличие. Солнечные имеют большую продолжительность. Для точного вычисления продолжительности делят длину экватора (40 075.17 км) на экваториальную скорость вращения (1674.4 км/ч.). Пересчитав результат в шестидесятеричной системе исчисления, выходит 23 ч 56 м 4 с, что составляет 0.997 солнечных суток.

Марс расположен по соседству с Землёй, поэтому здесь действуют схожие показатели. Известна длина экватора этой планеты, она составляет 21 158.52 км, экваториальная скорость вращения равна 868.22 км/ч. Рассчитать продолжительность суток на Марсе можно аналогичными путём. Как можно заметить, красная планета движется вокруг себя в 2 раза медленнее и длина экватора тоже в 2 раза короче земного. В связи с чем, сутки на Марсе продолжается почти столько же, сколько и на Земле:

  • звёздные составляют 24 ч 37 м 23 с;
  • солнечные равны 24 ч 39 м 35 с.

Нет возможности сказать с совершенной точностью, что имеет большую продолжительность на Марсе – день или ночь. Их длина различна в зависимости от положения оси. И в каждом определённом месте планеты различна. Таким образом, учёные смогли рассчитать, сколько сутки на Марсе.

Рейтинг
( 2 оценки, среднее 5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: