Проверка гипотез о влиянии вп. Великие противостояния марса

В современную эпоху распространенность фейковой информации о самых простых и понятных астрономических явлениях носит буквально угрожающий характер. Эта статья написана с целью повышения удельного количества правдивой информации в сети Интернет, благо, для этого есть замечательный повод.

В ночь с 27 на 28 июля 2018 года произойдут два довольно редких астрономических явления. Факт их календарного совпадения не делает эти явления более ценными для науки, но создает вокруг них дополнительный интерес. Некоторые люди рассматривают совпадение двух астрономических явлений как некоторое самостоятельное явление, что не вполне корректно, но заслуживает отдельного рассмотрения с точки зрения понимания того, насколько часто подобное происходит, и влияет ли одно на другое хоть как-то.

Что же произойдет?

Явление первое

27 июля, примерно в 7 утра по Московскому времени произойдет великое противостояние Марса. Подобные явления происходят один раз в 15 или 17 лет. Предыдущее великое противостояние состоялось 27 августа 2003 года, и именно с того времени по интернету бродит вирусная небылица, ежегодно обостряющаяся в августе:

«27 августа подними глаза в ночное небо. В эту ночь планета Марс пройдет всего лишь в 34 тысячах миль от Земли. Это будет выглядеть, как две луны...»

За 15 лет эпидемия не утихла. Как видите, Великие противостояния Марса имеют значительное влияние на неосведомленные умы.

Явление второе

27 июля около 8 вечера начнутся полутеневые фазы лунного затмения, в ходе которого Луна полностью погрузится в земную тень (максимальное погружение произойдет в 23:22 по Москве). Завершится затмение в 2 часа 29 минут - уже 28 июля. Явление продлится более 6 часов. Момент великого противостояния Марса, как мы видим, в продолжительность затмения не попадает. Но временная разница между моментом противостояния и центральной фазой затмения составляет менее суток. Пусть это будет критерием совпадения. Этого вполне достаточно, что оба явления произойдут (или как минимум начнутся) в одну и ту же календарную дату.

Для начала разберемся с сутью самих явлений. Что они из себя представляют, какой визуальный образ им соответствует, какой физический или астрономический смысл они имеют.

Великое противостояние Марса

Википедия дает следующее определение понятия «Противостояние»:

«Противостояние (оппозиция) - такое положение небесного тела Солнечной системы, в котором разница эклиптических долгот его и Солнца равна 180°. Таким образом, это тело находится примерно на продолжении линии «Солнце - Земля» и видно с Земли примерно в противоположном Солнцу направлении. Противостояние возможно только для верхних планет и других тел, находящихся дальше от Солнца, чем Земля.»

Это как раз тот случай, когда определение понятия может привести к еще большему запутыванию, так как для этого используются термины, требующие дополнительных разъяснений.

Эклиптическая долгота:

«Одна из координат в эклиптической системе координат; угол, измеряемый вдоль эклиптики к востоку, между точкой весеннего равноденствия и меридианом, проходящим через небесное светило и полюса эклиптики.»

Сурдин В.Г., ГАИШ http://www.astronet.ru/db/msg/1162196

Как мы видим, каждое следующее определение требует новых определений. И для человека, не имеющего всей базы основных понятий астрономии, даже простейшее астрономическое явление - противостояние Марса - может оказаться весьма туманным для понимания.

Тогда может быть мы попробуем понять суть происходящего каким-то другим - более коротким путем?

В первом приближении орбиты планет представляют собой круги разного диаметра. Эта степень приближения нас не очень устраивает, особенно когда разговор касается планеты Марс, но для его начала вполне этого хватит. Орбиты располагаются одна внутри другой концентрически. В середине этого «чертежа» находится Солнце, а дальше в порядке увеличения радиуса орбиты - планеты: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Плутон, если кто-то пропустил, с 2006 года большой планетой Солнечной системы уже не считается.

Две планеты из этого списка - Меркурий и Венера - являются внутренними. Они всегда ближе к Солнце чем Земля (их орбиты расположены внутри земной орбиты). Остальные пять - Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун - внешние. Они всегда дальше от Солнца, чем Земля. И для этих небесных тел возможны такие ситуации, когда Земля, двигаясь по орбите, проходит между планетой и Солнцем. При наблюдении с Земли Солнце и планета оказываются практически в противоположных направлениях. Первое следствие из этого такое, что для земного наблюдателя данная планета и Солнце не видны на небе одновременно, и как только одно светило поднимается над горизонтом, другое тот час же заходит.

Такое расположение внешней планеты и называется противостоянием - направление на нее с Земли противоположно направлению на Солнце. Планета находится на небе всё темное время суток. Для её наблюдений такое положение удобно.

Вторым следствием является то, что в момент противостояния (опять-таки - в первом приближении) планета ближе всего оказывается от Земли. Из-за этого она выглядит ярче (яркость, как известно, обратно пропорциональна квадрату расстояния), имеет большие видимые размеры (в телескоп, разумеется, а глазу нашему это не заметно). И это тоже является положительным обстоятельством для астрономических наблюдений. Поэтому противостояния планет - лучшее время для их исследования с Земли. Астрономы с давних пор стараются использовать близкие к противостоянию дни и недели для исследования планет. Не имеющие же к астрономии отношения люди чаще всего просто диваятся появлению на небе звездоподобных светил необыкновенной яркости, которых раньше на небе не замечали.

Примечание

Строгости ради надо сказать, что появление на небе непривычно-ярких объектов не всегда связанно с планетами вступающими в противостояние с Солнцем. Например планета Венера достигает наибольшей яркости между наибольшей элонгаций и нижним соединением, и становится причиной частых сообщений об НЛО. Но наша статья все-таки о другом.

Вот теперь самое время вспомнить, что на самом деле орбиты планет не являются кругами. Примерно четыре столетия назад Иоганн Кеплер определил планетные орбиты эллипсами. Орбиты некоторых орбит заметно отличаются от круговых. Марса это касается в особенности. Величина, характеризующая вытянутость (отличность от круга) эллиптической орбиты в астрономии (и математике), называется эксцентриситет. Не вдаваясь в глубинный смысл этого понятия, просто приведу для сравнения эксцентриситеты орбит видимых глазом планет Солнечной системы:

У абсолютно круговой орбиты эксцентриситет равен нулю. Таковых в таблице нет. Самый значительный эксцентриситет, среди орбит больших планет Солнечной системы, у орбиты Меркурия - 0,2. Но Меркурий - внутренняя планета, и противостояний Меркурия не бывает. Второе место по вытяннутости занимает орбита Марса ~ 0.1. Это в 6 раз превышает эксцентриситет земной орбиты, и мы с легкостью можем считать земную орбиту круговой - для упрощения понимания различия взаимных расположений Земли и Марса.

Столь заметная вытянутость марсианской орбиты приводит к тому, что за один марсианский год (период обращения Марса вокруг Солнца равен примерно двум земным годам) расстояние от Марса до Солнца меняется от 207 до 249 млн км. Как видите, разница, даже по космическим масштабам Солнечной системы заметная - более 40 миллионов километров. Примерно с такой же разницей меняются расстояния от Земли до Марса во время противостояний. И если противостояние случается вблизи перигелия марсианской орбиты (перигелием называется ближайшая к Солнцу точка планетной орбиты), то Марс и Земля оказываются разделенными расстоянием менее 60 миллионов километров. Если же Земля и Марс окажутся на одной прямой по одну сторону от Солнца вблизи афелия марсианской орбиты, то тут, не взирая на то, что это противостояние, между планетами будет около сотни миллионов километров. Согласитесь, что 60 или 100 миллионов - для астрономических наблюдений разница колоссальная.

И действительно, все наиболее значимые открытия в астрономии, связанные с планетой Марс, сделаные при помощи телескопов, произошли во время «близких» противостояний. А астрономы стали называть противостояния, во время которых Марс и Земля оказываются ближе 60 миллионов километров друг от друга, великими.

Именно во время великого противостояния 1877 года американским астрономом Асафом Холлом были открыты два спутника Марса - Фобос и Деймос, которые по сути являются небольшими астероидами неправильной формы, некогда гравитационно захваченными Марсом (по одной из гипотез); а также было положено начало так называемой «Марсианской лихорадке», когда Джованни Скиапарелли усмотрел среди прочих деталей поверхности планеты тонкие прямые линии, соединяющие темные, именуемые «морями», пространства. И хотя впоследствии существование «марсианских каналов» не подтвердилось, каждое великое противостояние Марса притягивало астрономов к окулярам телескопов, а писатели-фантасты неутомимо исписывали тысячи страниц, воплощая на них свои самые смелые предположения о возможной жизни на в чем-то похожей на Землю планете.

Давайте, рассмотрим условия, при которых наступают Великие противостояния. Для этого нам потребуется знакомство еще с одной важной астрономической величиной - гелиоцентрической долготой. Если смотреть на Солнечную систему с её северного полюса (а у неё он тоже есть, но мы не будем сейчас определять это понятие - возможно нам удастся разобраться с ним и другими астрометрическими терминами в следующей статье). Мы вновь увидим концентрическую структуру планетных орбит. Каждая планета как-то расположена на своей орбите. Сама орбита тоже каким-то образом ориентирована в пространстве. Но у нас пока нет «точки опоры» для того, чтобы за что-то уцепиться, и далее отсчитывать в каких-то единицах координаты и определять положения планет вот на таком несложном чертеже.

Исторически сложилось так, что опорным было выбрано направление на точку весеннего равноденствия. Смотрите, луч выходящий из центра Земли в направлении Солнца в тот момент, когда на Земле день равен ночи и наступает (астрономическая) весна - этот луч уходит куда-то в направлении созвездия Рыб. На самом деле - в направлении той линии, которая является пересечением плоскости эклиптики и небесного экватора, но опустим эти подробности. Нам важно, что направление это каким-то образом определено. Теперь, но уже опираясь на центр Солнца, можно откладывать углы между этим и всеми другими направлениями на плоскости нашей упрощенной схемы Солнечной системы.

Например, мы можем измерить, насколько различаются направления на точку весеннего равноденствия и точку марсианской орбиты, в которой он наиболее близок к Солнцу? - оказывается, на 336 градусов (в направлении против часовой стрелки, в котором движутся вокруг Солнца все планеты). Эта величина называется долгота перигелия. Интересно узнать, в какой день ежегодно Земля проходит эту точку (с такой же гелиоцентрической долготой) орбиты, над которой расположен перигелий Марса? Ведь если в этот день когда-либо случится противостояние, то оно будет рекордно близким.

Счастливый «марсианский день» выпадает на самый конец августа - 28 или 29 августа в зависимости от года. Вот тут самое время и вспомнить о предыдущем великом противостоянии Марса 2003 года, которое случилось именно в упомянутые дни августа (практически), и за свою исключительность нареченное «величайшим» противостоянием Марса. Да - в наше время просто великим противостоянием Марса уже никого не удивишь. Но, действительно, тогда Землю и Марс разделяли всего лишь 55,8 млн км.

А что же нынешнее великое противостояние? Оно, увы, не столь близкое и его даже можно было бы назвать «великоватым», так как расстояние между Землей и Марсом 27 июля 2018 года, и ближайшие к этой дате дни, будет составлять 58 миллионов километров, что ближе к порогу, за которым противостояния перестают считаться великими, нежели к «Величайшим» противостояниям.

Сейчас интересно вспомнить об одном интересном уточнении, которое выражается в том, что если во время величайшего противостояния Марса день противостояния и день максимального сближения Земли и Марса фактически совпадают, то для большинства остальных противостояний это не так. К примеру, в этом году противостояние Марса, когда на небесной сфере он будет противостоять Солнцу, случится утром 27 июля, но за счет эллиптичности орбиты Марс окажется ближе всего к Земле в ночь с 31 июля на 1 августа.

Второе интересное уточнение заключается в том, что положение перигелия Марсианской орбиты меняется со временем. За тысячу лет угол между направлением на точку весеннего равноденствия и на перигелий Марса возрастает на 4 с лишним градуса. И тот период на календарной сетке, в который могут случаться великие противостояния, сместится за тысячу лет на 4 дня вперед.

Сейчас великие противостояния могут происходить между 24 июля и 2 октября. В будущем эти даты немного изменятся. В прошлом они тоже были немного иными. Хотя, это не столь сейчас важно.

Как часто случаются великие противостояния Марса?

Поскольку критерий, по которому противостояния Марса определяются как «великие» весьма условный, говорить о каком-то однозначном рассчете этих событий на значительном удалении от настоящего момента в прошлое или будущее затруднительно. Упрощенно говоря, великие противостояния Марса случаются раз в 15 или 17 лет с довольно запутанным чередованием разделяющих их временных промежутков. Как пример можно привести противостояния с полуторавековой давности по настоящую эпоху:

Подобные таблицы нетрудно обнаружить на десятках или сотнях сайтов в Интернете. Но дальше начинается интересное. Противостояние 13 июля 2065 года формально немного недотягивает до великого, так как в сам момент противостояния Марс и Земля будут разделены расстоянием в 60,191 млн км - казалось бы - пустячек, а не проходит под критерий. Но - вечером 18 июля - уже пройдя противостояние - Марс сблизится с Землёй до 59,790 млн км. И тут ему уже трудно отказать в великости, так как все окружающие само противостояние дни считаются эпохой противостояния. А двумя годами позже случится еще одно великое противостояние - 3 октября 2067 года, когда Марс будет всего чуть-чуть ближе, но тоже совсем под планку - 59,94 млн км в момент противостояния, и - 59,34 млн.км при максимальном сближении пятью сутками ранее. И никто не знает, как отнесется астрономическая общественность к классификации этих явлений практически через полвека от дня сегодняшнего. Более того, если рассмотреть противостояния внимательно, то видно, что сумма расстояний, разделяющих Землю и Марс (60,19 + 59,94 = 120,13) превышает 120 миллионов километров на двоих, а значит теоретически возможна ситуация, когда по прошествии 15 лет не случится ни одного великого противостояния в последующие два года, если судить их строго. А далее еще 15 лет Марс будет объективно далек, чтобы исправить такое положение дел.

Почему подобная ситуация не разу не возникала в прошлом?

Быть может и возникала, но не попадала во внимание астрономов прошлых столетий, поскольку само явление - «великое противостояние Марса» - было введено лишь тогда, когда возможным стало точное определение расстояний до планет, то есть, относительно недавно.

Почему в одни противостояния Марс сияет удивительно ярким светилом, а в другие - лишь рядовой красноватой «звездой» - этого ни античные астрономы, ни современники Галилея - не знали. И даже в эпоху изобретения телескопа среди серьезных астрономов находилось немало сторонников теорий о хрустальных сферах и идеальных окружностях вместо элиптических орбит.

А насколько же различаются визуальные характеристики Марса от противостояния к противостоянию?

Прежде всего очень сильно различается яркость планеты. Между противостояниями, когда Марс теряется в вечерней или утренней заре, его блеск сравним с яркостью одной из звезд ковша Большой Медведицы и никто не обращает на него внимание. Во время далеких противостояний, когда Землю и Марс разделяет сотня миллионов километров, Марс заметно ярче, и уже успешно соперничает с ярчайшими звездами небосклона. Характерная для него звездная величина -1m. То есть, он ярче большинства звёзд, но слабее Сириуса (альфа Большого Пса - ярчайшая звезда неба). Но во время великого противостояния блеск Маса достигает -2,9m и тогда Марс становится ярчайшим светилом земного неба после Солнца, Луны и Венеры. А если учесть, что ни Солнце, ни Венера ночью не светят, то во время великого противостояния Марса лишь Луна может светить на небе ярче него. Но и при Луне Марс совершенно бескомпромиссно обращает на себя внимание своим отчетливо красным оттенком, поскольку такого насыщенного красного цвета не имеет никакая из ярких звезд… Разве что Луна в затмении…

Сравнение видимых размеров Марса на различных расстояниях от Земли

Сравнение видимых размеров Марса на различных расстояниях от Земли (при наблюдении в телескоп):

• левое изображение - во время великого противостояния
• среднее - во время обычного противостояния
• правое - вблизи верхнего соединения с Солнцем, в наибольшем удалении от Земли.

И вот тут мы вспоминаем, что предстоящее 27 июля 2018 года великое противостояние Марса произойдет в одну дату с полным лунным затмением - не менее выдающимся, чем противостояние Марса.

Давайте, теперь немного поговорим о затмении.

Еще лет 10 назад мне казалось, что не требуется объяснять природу подобных явлений, и все более или менее ясно представляют себе, из-за чего случаются затменя - что небесные тела отбрасывают тени. И в тень от небесного тела может попадать либо наблюдатель (случай характерный для солнечного затмения), либо - другое небесное тело (это как раз уже о лунном затмении). Я понимаю, что среди читателей этой статьи такие азы наверняка известны, но обозначить их хотя бы кратко необходимо, потому, что из этих элементарных положений вытекают следствия, вопросы, интересные детали.

Нетрудно догадаться, что Лунные затмения - явления транзита Луны сквозь земную тень - случаются только тогда, когда Луна на небе противоположна Солнцу, то есть - в полнолуние. При этом, не каждое полнолуние сопровождается лунным затмением. Лунная орбита лежит в плоскости отличной от плоскости земной орбиты, и чаще всего Луна проходит под тенью или над тенью. А в тень попадает в среднем пару раз в год. И это не обязательно именно тогда, когда она находится над горизонтом. Довольно часто бывает, что луное затмения случается, когда у нас день деньской. Либо - в плохую погоду. Так, что попасть на это небесное шоу - редкое везение и большая честь для всякого интересующегося астрономией человека - увидеть, как медленно Луна скрывается в темной округлой пелене, как обагряется она, обретая совершенно несвойственный для нее глубокий красный оттенок, как меркнет её ночное сияние, уступая сиянию звезд и Млечного Пути… как все возращается обратно, оставляя лишь удивительные ощущения причастности к чему-то редкому и особенному. Не удивительно, что наши древние предки придавали затмениям столь значительный смысл, не всегда соответствующий их истиной природе, но всегда подчеркивающий неординарность события.

Как нетрудно догадаться, существуют лишь две точки на лунной орбите, рядом с которыми Луна может «встретиться» с тенью Земли - это так называемые лунные узлы. И может показаться так, что в году существует две календарные даты, вблизи которых могут происходить затмения. Но на самом деле лунные узлы не стоят на месте и медленно поворачиваются, «пробегая» всю эклиптику за 19 лет. К этому добавляются легкие покачивания - изменение угла наклона лунной орбиты по отношению к земной. В сочетании описанных и многих других факторов кроется нетривиальность предвычисления моментов и обстоятельств лунных затмений, которые хотя бы по визуальным характеристикам бывают весьма различны.

Перечислим основные различия между явлениями, попадающими под классификацию «лунное затмение»

Луна вчетверо меньше Земли, поэтому, в земную тень поместиться должна бы. Но ведь и Земля меньше Солнца, а потому - отбрасывает в пространство сходящийся конус тени. На расстоянии несколько более миллиона километров от Земли земная тень окончательно сходит на нет. Но поскольку, Луна находится от Земли на среднем расстоянии 384 тыс.км, то ей вполне удается погрузится в тень, и на таком расстоянии сечение тени более чем вдвое превышает поперечник Луны.

Земля отбрасывает в противоположную от Солнца сторону не только конически убывающую тень, но и конически расширяющуюся полутень. Если наблюдатель находится в полутени, то он видит солнечный диск, немного заслоненный телом Земли - аналог частного солнечного затмения, которые случаются на Земле по аналогичной «вине» Луны.

И любому теневому лунному затмению предшествуют фазы полутеневого - чтобы добраться до земной тени, Луне предстоит преодолет полутень и немного померкнуть в ней. Но падение яркости лунного диска, пересекающего полутень Земли, практически незаметно для глаза.

Если полнолуние наступает на некотором отдалении от узла лунной орбиты, то Луна может пройти мимо тени, но попасть в полутень. Такие затмения называются полутеневыми. Как правило, они не удостаиваются внимания далекой от науки публики. Даже любители астрономии не придают им особого значения. Но если уж Луна хоть немного оказывается в тени, то это уже - теневое затмение, и его наблюдают все, кто имеет такую возможность. И опять-таки, Луна может погрузиться в тень не полностью, и вскоре покинуть её. Тогда это - частное теневое лунное затмение.

Предстоящее затмение - полное. Мало того, оно практически центральное. Центр Луны пройдет менее чем на четверть градуса севернее (выше) центра земной тени, но при этом в центр тени попадет южная материковая часть лунного диска, имеющая вне затмения максимальную яркость. Из-за этого общее падение яркости Луны будет максимально возможным (при прочих равных условиях). Предстоящее лунное затмение окажется одним из самых темных затмений, что безусловно придает ему уникальности, а для науки его наблюдение может принести много полезных данных о земной атмосфере.

Во время полных лунных затмений - даже самых тёмных - Луна не пропадает на небе совсем. Но вид ее меняется. Вместо яркого сияющего в ночи бело-желтого диска на небе остается лишь темно-красный - порой, едва заметный - неясный призрак Луны. Как солнечный свет достигает Луны, если она полностью погрузилась в земную тень?

Во время затмения Луна экранирована телом Земли лишь от прямых солнечных лучей, но не от преломленных и рассеянных земной атмосферой. Из всего спектра видимых лучей Луны достигают лишь самые длинноволновые оттенки - красные и оранжевые лучи. Остальные поглощаются земной атмосферой. Проводя фотометрические и спектральные наблюдения затмившейся Луны астрономы могут получить довольно много сведений о процессах, происходящих в атмосфере Земли. Любителям же астрономии открывается уникальная возможность сфотографировать одновременно и Луну, и Млечный путь, поскольку то и другое в обычной ситуации запечатлеть на фото, или даже просто увидеть, не удается - яркая полная Луна засвечивает небо настолько, что на нем уже не разглядеть ни Млечного Пути, ни слабых звезд.

В нашем случае, во время затмения можно будет увидеть одновременно (а при желании и - сфотографировать на память) сразу два красных светила: сияющий ярче всех звёзд и планет Марс, и всего в шести градусах к северу (выше) тусклую затмившуюся Луну. Надо добавить, что одновременно с великим противостоянием Марса и полным лунным затмением 27 июля произойдет еще одно астрономическое явление - соединение Луны и Марса - так астрономы именуют взаимное расположение светил, когда одно из них проходит мимо другого на минимальном расстоянии друг от друга. (Строго говоря, при соединении планет их эклиптические долготы - аналог географических долгот, только на небесной сфере - оказываются равными.) В ночь затмения Луну и Марс будут разделять на небесной сфере лишь 6 градусов дуги. Это иллюзорное сближение, так как в трехмерном космическом пространстве между этими небесными телами будут уже знакомые нам 58 миллионов километров, и никакого физического соединения или столкновения им не грозит.

Насколько редки подобные события?

Как мы уже выяснили, затмения Луны случаются в среднем пару раз в год, но не всегда они видны в конкретном месте земного шара. Противостояния Марса случаются приблизительно раз в два года, а великие - раз в 15 - 17 лет. А вот так, чтобы сразу и то и другое?

Боюсь, что в астрономии нет специальной формулы для вычисления дат подобных совпадений. И следующее подобное стечение обстоятельств можно предвычислить лишь методом последовательно перебора - придется проверять противостояние за противостоянием - не ожидается ли в дополнение к нему еще и затмения? Можно вспомнить табличку ближайших великий противостояний и проверить их все. Но - нет - ни в одну из этих дат подобного не произойдет.

Можно грубо оценить, как часто могут складываться более или менее благоприятные обстоятельства для наступления великого противостояния и лунного затмения просто перемножив периоды их цикличности, предполагая, что они не кратны. Правда, в отношении великих противостояний Марса непонятно, какой период использовать - 15 или 17 лет. Можно использовать их сумму - 32 года. А в отношении затмений актуален период полного оборота линии лунных узлов - так называемый “драконический период” ~ 19 лет. И мы получим 608 лет. Эта цифра никак не гарантирует обязательного повторения такого совпадения, а лишь иллюстрирует порядок временного отрезка, через который подобные совпадения могли бы повторяться. Конечно, более глубокий анализ выявил бы еще дополнительные закономерности, которые наверняка отодвинули срок возможного следующего совпадения великого противостояния Марса и полного лунного затмения. Но мы этого делать в этой статье не будем, а просто сделаем вывод, что на нашу долю выпало нечто интересное. И этим наверное стоит по возможности воспользоваться - хотя бы в окошко выглянуть, или на улицу выйти - в случае хорошей погоды - до полуночи по московскому времени 27 июля 2018 года.

В заключение хочу привести некоторые полезные советы по наблюдению и фотографированию Луны и Марса используя любительские средства, которые не столь дороги и частью наверняка имеются в распоряжении большинства читателей.

О выборе места для наблюдений

Выбирая место для проведения наблюдений помните, что Луна и (особенно) Марс будут видны невысоко надо горизонтом. Поэтому ищите открытую лесную поляну, поле, возвышенность с открытым южным горизонтом. Лучшие условия наблюдения соответствуют более южным широтам. В географических пунктах расположенных севернее 65 градуса СШ Марс летом этого года вообще не восходит над горизонтом, а Луна едва лишь поднявшись зайдет за горизонт вновь. Существует карта видимости затмения, с которой имеет смысл свериться и узнать, будет ли наблюдаться явление в месте вашего пребывания.

Имея недорогой любительский фотоаппарат класса «ультразум» и фотоштатив, можно сделать неплохие фотографии Луны в различных фазах затмения. Особый интерес вызовут именно фотоснимки полной фазы. Надо знать, какие параметры фотосъемки лучше всего использовать.

Несмотря на то, что съемки в ночное время требуют более длительных экспозиций, лучше с самого начала ограничиться невысоким значением ISO. особенно, если используется недорогая камера. На больших значениях ISO вы сократите выдержку и избежите возможного смазывания объекта съемки, но изображение получится шумное, зернистое, с блеклыми цветами. Оптимальное значение ISO 100. В зависимости от качества матрицы, используемой в конкретной камере, можно поднять ISO до 200, 400, но 800 уже точно будет завышенным и сомнительным значением. Впрочем, можете поэкспериментировать, имея в виду данное предостережение.

Используя зум от 10х и выше вы уже сможете снять многие детали лунного рельефа - горные цепи, лунные моря, наиболее крупные кратеры и тянущиеся на тысячи километров от них светлые лучи, порожденные выброшенным веществом в результате соударения и взрыва метеороида, образовавшего кратер. Но, если говорить об эпохе полнолуния и конкретно о ночи затмения, то в это время на Луне с Земли не видны тени, подчеркивающие рельеф. Потому многие его детали видны не будут - не для фотоаппарата, ни для вооруженного телескопом наблюдателя. Надо сказать, что полнолуние - не самая удачная для наблюдения Луны и её фотографирования фаза. Тем не менее, это не повод отказываться от съемки совсем. Просто надо быть готовым к тому, что большинство кратеров на фотоснимке не получатся. Но зато будет отлично просматриваться вся «лунная карта морей и заливов».

Какую выдержку использовать для фотосъемки Луны?

Практика показывает, что на ISO 100 и зуме от 10х и выше актуальны экспозиции порядка 1/100 секунды. Если Луна высоко в небе, то она ярче, ведь поглощение ее света в атмосфере тогда минимальны, и подойдут экспозиции 1/160 - 1/200 секунды. Но ночью с 27 на 28 июля Луна будет довольно низко над горизонтом. На широте Москвы ее высота составит не более 15 градусов. Это довольно низко, и потребуются экспозиции возможно даже более продолжительные чем 1/100 секунды - например 1/60. При этом фотографирование с рук приведет к смазыванию изображения. Для получения четкого, несмазанного снимка потребуется штатив. Но, даже используя штатив, надо делать снимок с 2-секундной задержкой автоспуска, чтобы избежать вибрации от нажатия на кнопку спуска затвора.

Лучше всего использовать ручной фокус, если в камере есть такая функциональность. Если фокус только автоматический, то либо камера сама сфокусируется по Луне (что для большинства камер - обычное дело), либо придется использовать вспомогательный объект, находящийся на значительном отдалении - придавив кнопку спуска наполовину и сфокусироваться по далекому фонарю или окну, а потому перевести камеру на Луну, и уже тогда додавить кнопку до конца и сделать снимок.

Для затмившейся Луны потребуются совсем другие величины экспозиции. Дать точную рекомендацию заранее трудно, так как яркость затмившейся Луны от затмения к затмению сильно разнится. Но это однозначно не сотые и не десятые доли секунды, а ближе к одной или нескольким секундам. А если вы захотите снять одновременно и Луну в затмении, и Марс, и простирающийся из созвездия Стрельца через все летнее небо Млечный Путь, то Вам однозначно потребуются выдержки в 15 секунд и более.

При этом, что бы вы не снимали, диафрагму надо открыть максимально, насколько это позволяет оптическая схема фотоаппарата.

Для наблюдения Луны во время затмения (и вне затмения - тоже) будут очень полезны бинокль или подзорная труба. А вот для Марса, даже в ночь великого противостояния, трубы будет мало. Надо сказать, что Марс - маленькая планетка и даже в телескоп порой выглядит крошечниым диском. Чтобы понять, с чем мы имеем дело, я приведу такую аналогию. 10-копеечная монета, имеющая поперечник порядка 1 см, выглядит как Марс, с расстояния 100 метров. Можете ли вы увидеть саму эту монетку на противоположной от Вас стороне футбольного поля? А рассмотреть на ней какие-либо подробности? А сфотографировать? А если представить, что вы смотрите на нее еще и сквозь аквариум, вода в котором постоянно колышется?

Задумавшись над приведенной аллегорией, возможно, вы поймете, с чем имеют дело астрономы. И даже используя телескоп с увеличением в 100 крат, который создает иллюзию сокращения расстояния до монетки до 1 метра, вы не в состоянии исключить из схемы «бурлящий аквариум» земной атмосферы, который не позволит рассмотреть новых подробностей и при больших увеличениях. Именно из-за пагубного влияния атмосферы на качество изображения небесных объектов, астрономы уже несколько столетий назад начали подыскивать места для своих обсерваторий в горах, забираясь все выше и выше. А теперь наиболее прорывные исследования и открытия совершаются, как правило, либо с помощью орбитальных телескопов, либо - автоматических станций-роботов, высаживающихся на поверхность исследуемой планеты. С Земли, конечно, не увидеть того, что видит своими камерами марсоход Кьюриосити.

В любительский телескоп во время великого противостояния Марса можно рассмотреть лишь полярную шапку, обращенную к Земле, пару темных пятен марсианских морей и, возможно, Большой Каньон - гиганский разлом на поверхности и самый заметный из марсианских каналов - единственный, существование которого было объективно подтверждено (остальные оказались иллюзией).

Заканчивая эту протяженную статью, я хочу пожелать всем её читателям хорошей погоды, благоприятных условий для наблюдений - комфортной температуры, спокойной атмосферы и открытого горизонта в направлениях юго-восток - юг - юго-запад. Ведь именно в этой части небосвода на небольшой высоте в ночь с 27 на 28 июля 2018 года будут видны Марс в великом противостоянии и Луна в затмении.

Для получения более подробных сведений о том и другом небесном теле, для выяснения условий видимости их в вашем населенном пункте Вам очень поможет астрономическая программа

Программа Mars Encounter 2003 (Version 1. 0) покажет Вам в режиме реального времени на сколько миль, километров, астрономических единиц и световых минут увеличивается ежесекундно расстояние между Землей и Марсом. (Zip 389 Kb) Загрузить

МАРС! Планета тайн и загадок. Красноватый цвет планеты дал повод назвать ее в честь Бога Войны. Во время Великого противостояния 1877 года Д.Скиапарелли открыл на Марсе каналы, и вместе с этим гипотеза о существовании марсиан стала будоражить умы землян. Известные произведения Г.Уэллса "Война миров" и А.Толстого "Аэлита" написаны под впечатлением астрономических открытий на Марсе. Почти век человечество лелеяло надежду найти жизнь на Марсе, но приход эры космических полетов принес разочарование. Космические аппараты жизнь на Марсе не обнаружили, но интерес к наблюдениям Марса сохраняется. В любительский телескоп вы сможете увидеть Марс таким, каким его видели Д.Скиапарелли, П.Ловелл, Э.Антониади, А.Холл, когда они делали свои замечательные открытия. Ниже вы можете увидеть Марс, каким его видит космический телескоп Хаббл.

Марс является четвертой планетой в Солнечной системе. На схеме показано положение Марса в Солнечной системе и расстояния до планет Солнечной системы. Как видим, Марс является вторым (после Венеры) соседом Земли в космическом пространстве.

Линейный диаметр планеты равен 6794 км. Период вращения Марса вокруг оси чуть более земных суток - 24 часа 37 минут 23 секунды. Наклон оси составляет 25,19 градуса, т.е. не сильно отличается от наклона земной оси и поэтому на Марсе, так же, как и на Земле, происходит смена времен года, только, конечно, каждый сезон длится в два раза дольше, чем на Земле.

Ярче всего сезонные изменения проявляются в полярных областях. В зимнее время полярные шапки занимают значительную площадь. Граница северной полярной шапки может удалиться от полюса на треть расстояния от экватора, а граница южной шапки преодолевает половину этого расстояния. Такая разница вызвана тем, что в северном полушарии зима наступает, когда Марс проходит через перигелий своей орбиты, а в южном - когда через афелий (т.е. в период максимального удаления от Солнца). Из-за этого зима в южном полушарии холоднее, чем в северном.

Смена времен года на Марсе происходит так же, как на Земле. Ярче всего сезонные изменения проявляются в полярных областях. В зимнее время полярные шапки занимают значительную площадь. Граница северной полярной шапки может удалиться от полюса на треть расстояния от экватора, а граница южной шапки преодолевает половину этого расстояния. Такая разница вызвана тем, что в северном полушарии зима наступает, когда Марс проходит через перигелий своей орбиты, а в южном – когда через афелий (т.е. в период максимального удаления от Солнца). Из-за этого зима в южном полушарии холоднее, чем в северном. С наступлением весны полярная шапка начинает съёживаться, оставляя за собой постепенно исчезающие островки льда. По-видимому, ни одна из шапок не исчезает полностью. До начала исследований Марса при помощи межпланетных зондов предполагалось, что его полярные области покрыты застывшей водой. Более точные исследования обнаружили в составе марсианского льда также замерзший углекислый газ. Летом он испаряется и поступает в атмосферу. Ветры переносят его к противоположной полярной шапке, где он снова замерзает. Этим круговоротом углекислого газа и разными размерами полярных шапок объясняется непостоянство давления марсианской атмосферы. В целом у поверхности оно составляет приблизительно 0,006 давления земной атмосферы, но может подниматься и до 0,01. Масса планеты составляет 0,1 земной массы. Средняя плотность равна 3,94 г/см3. Скорость освобождения равна 5 км/сек, что более, чем в два раза меньше земной. Атмосфера Марса состоит в основном из углекислого газа. Измеренная температура поверхности меняется от 150 до 260 К.

Марс довольно быстро движется по орбите (рис. ниже), и скорость его движения составляет 24 км/сек, отличаясь от земной всего на 6 км/сек. Благодаря высокой скорости движения по орбите, Марс весьма быстро перемещается и по небосводу, особенно вблизи противостояния. Если вы хотите увидеть Марс с наибольшим видимым диаметром, то сделать вы сможете это только один день во время максимального сближения! На следующий день видимый диаметр Марса будет меньше, и с каждым днем будет уменьшаться, теряя в диаметре примерно по 1 угловой секунде за неделю.

Звездная величина и видимый диаметр планеты в периоды противостояния и соединения очень сильно различаются. Это различие самое большое среди планет. На рисунке показан самый большой и самый маленький видимый диаметр планеты.

В периоды соединений диаметр Марса не превышает 4 угловых секунд, а блеск снижается до 1,7 m, поэтому наблюдать Марс, конечно же, лучше всего во время противостояний, тем более - во время Великих противостояний. И этот период наступает в августе 2003 года.

27 августа в 9 часов 40 минут по всемирному времени, самая загадочная планета Солнечной системы приблизится на кратчайшее расстояние к Земле. Планета Марс приблизится к Земле на расстояние 0,3727 а.е или 55,761 миллионов километров! Это минимальное расстояние, до которого Марс приближался к Земле за последние Великие противостояния! Идеальный случай для наблюдений Марса, это такое положение, когда Марс находится в противостоянии в перигелии (наиболее близкой к Солнцу точке своей орбиты), а Земля - в афелии (наиболее удаленной от Солнца точки своей орбиты). Однако, такого идеального положения может не быть на протяжении тысяч лет. Но наиболее близко к этому положению Марс подходит во время противостояния раз в 15-17 лет, и именно эти противостояния называются Великими. Однако, и во время Великих противостояний Марс находится на различных расстояниях от Земли. Противостояние, которое произойдет в 2003 году вполне можно назвать Великим из Великих, т.к. в данное противостояние Марс наиболее близко будет находиться к точке идеального наблюдения. Такое противостояние повторится в следующий раз более чем через 100 лет. Поэтому, с полной уверенностью можно сказать, что нынешнее поколение не увидит до конца своей жизни Марс на таком близком расстоянии, каким увидим его мы 27 августа 2003 года. Не упустите редкий случай посмотреть на планету тайн и загадок во всей красе. Для сравнения. Во время Великого противостояния 10 августа 1971 года Марс приближался к Земле на расстояние 55,9 млн. км., а 28 сентября 1986 года - всего лишь на 59,1 млн. км. 27 июля 2018 года это расстояние будет равно 57,5 млн. км. В период нынешнего противостояния Марс будет находиться в созвездии Водолея и подниматься над горизонтом в средних широтах на высоту 17-20 градусов. Поскольку Луна будет находиться в фазе новолуния, Марс будет ярчайшим светилом на ночном небе и не увидеть его будет невозможно. Звездная величина Марса достигнет значения минус 2,9 при видимом диаметре 25,1 угловых секунд. В это время можно попытаться найти в любительский телескоп спутники Марса Фобос и Деймос, звездные величины на момент сближения будут равны 10,36 и 11,45, соответственно. И это тот редкий случай, когда спутники Марса можно увидеть любительскими средствами. Открыл эти спутники Асаф Холл в знаменитом 1877 году. Интересно, что за долго до открытия спутников Марса, писатель Д.Свифт в книге "Путешествия Гулливера" описал открытие этих двух спутников.

На рисунке выше показано положение спутников 27 августа для московской полуночи. Само противостояние Марса произойдет 28 августа в 20 часов 07 минут по всемирному времени. Наблюдения Марса можно начинать через час после захода Солнца. К этому времени Марс поднимется достаточно высоко над горизонтом. Однако, наиболее благоприятное время для наблюдений будет после полуночи, когда Марс пересечет меридиан и будет наиболее высоко над горизонтом.

Для наблюдений Марса в период противостояния подойдет самый скромный телескоп или даже достаточно сильная подзорная труба. Диск планеты можно будет различить телескоп уже с увеличением в 10 крат, а с увеличением в 50 раз можно рассматривать некоторые детали. Оба спутника Марса можно увидеть 100 мм телескоп, а Фобос - и в 60 мм рефрактор. Хорошо же рассмотреть поверхность Марса можно с увеличением от 100 раз и выше. Однако, качество изображения сильно зависит от диаметра объектива телескопа. Подробно рассмотреть детали на диске планеты можно в телескоп с диаметром объектива 150 мм и выше. В такой телескоп вы сможете увидеть "моря" (по-латыни mare), "озера" (lacus), "заливы" (sinus), "болота" (palus), "проливы" (freturn), "источники" (fens), "мысы" (promontorium) и "области" (regio). Конечно, чтобы определить какую деталь на поверхности Марса вы видите необходимо иметь при наблюдениях карту поверхности Марса с названиями этих деталей. Названия этим деталям дал еще Д.Скиапарелли, составив первую подробную карту поверхности Марса. Наблюдая Марс в течение нескольких десятков минут, вы сможете заметить вращение планеты по деталям на поверхности. Наблюдая Марс, можно делать зарисовки его поверхности, в точности отражая то, что видно в поле зрения. Следует заметить, что при зарисовке деталей Марса не рекомендуется пользоваться картой поверхности планеты, т.к. наблюдатель будет стараться "подогнать" видимую деталь под увиденную на карте. В то же время на Марсе происходят изменения очертаний деталей, в следствие сезонных изменений. Поэтому нужно зарисовывать то, что вы видите, а не то, что вы хотите(!) увидеть. При зарисовке планеты используется лист бумаги с заранее нанесенной на него окружностью диаметром 50 мм. Начинать зарисовку нужно с наиболее интенсивных деталей, таких, как полярная шапка, затем зарисовывать менее интенсивные детали. Интенсивность деталей нужно описывать по 10-балльной шкале.

В качестве основной точки шкалы можно принять среднюю яркость материков близ центра диска, равную 2. Таким образом, значение баллов этой шкалы будет примерно таково:

• -1 - наиболее яркие участки полярной шапки;
• 0 - средняя яркость полярной шапки;
• 1 - светлые пятна, выделяющиеся своей яркостью на общем фоне материков;
• 2- материки близ центра диска;
• 3 - наиболее слабые темные пятна: «моря», «озера» (Hesperia, Lacus Niliacus);
• 4 - средние по интенсивности «моря» (Mare Chronium, Маге Erythraeum);
• 5 - более темные «моря» (Mare Cimmerium, Syrtis Major);
• 6 - особенно темные «моря» и отдельные участки в них (Маге Sirenum);
• 7 - наиболее темные участки «морей»;
• 10 - фон ночного неба.

На рисунке показана зарисовка Марса сделанная в любительский телескоп.

Приводим картинку Марса полученную при помощи планетного симулятора Nasa на 00:00 GMT 28 августа 2003 г.

В это время вы сможете увидеть одновременно самую яркую (Марс) и самую слабую (Уран) планеты Солнечной системы видимые невооруженным глазом!! Более того, находиться Марс и Уран будут всего в восьми градусах друг от друга! Не пропустите еще одно замечательное небесное шоу! Напишите нам о своих наблюдениях и впечатлениях!

Раздел "Астрономические наблюдения сайта" "Галактика" желает всем любителям ясной погоды, и успешного наблюдения МАРСА в период его противостояния.

Страница сделана 26.07.2003. Последняя редакция 23.08.2003, 13-00 msk. Авторы Кременчуцкий А.,  Козловский А. При подготовке материала страницы использована программа "StarryNight".

Содержание статьи

ВЕЛИКИЕ ПРОТИВОСТОЯНИЯ МАРСА. Великие противостояния Марса – эпохи наиболее тесного сближения Земли и Марса, предоставляющие астрономам возможность детально исследовать эту планету с помощью телескопов. Великие противостояния наступают регулярно, с промежутком в 15 или 17 лет и в последние столетия неизменно приносят ученым ценные открытия в изучении природы Марса – планеты, более других похожей на Землю по условиям, необходимым для жизни.

Взаимное движение Земли и Марса.

Земля и Марс – космические соседи, орбита Марса располагается следом за орбитой Земли. Оборот Земли по орбите происходит за год, а Марса – почти за два земных года (точнее – за 686, 94 земных суток). Поэтому Земля, двигаясь по орбите меньшего радиуса, сначала обгоняет медлительный Марс, но вскоре, обогнав его на круг, вновь оказывается в роли догоняющего. Так они движутся уже несколько миллиардов лет, регулярно сближаясь и вновь удаляясь друг от друга.

Сближения Земли и Марса происходят примерно через каждые два года; точнее – в среднем через 780 суток. Эти события называют «противостояниями», поскольку Марс в это время располагается на небосводе в точке, диаметрально противоположной Солнцу, т.е, с точки зрения земного наблюдателя, он противостоит Солнцу. Астрономы ждут этих моментов: в период противостояния, длящийся 2–3 месяца, Марс близок к Земле и его поверхность удобнее всего изучать в телескоп.

Если бы орбиты Земли и Марса были совершенно круглыми и лежали в одной плоскости, то все противостояния этих планет были бы одинаковы. Но орбиты планет немного наклонены друг к другу и эллиптичны. Правда, земная орбита лишь чуть-чуть отличается от окружности, но орбита Марса вытянута весьма заметно. А поскольку время между противостояниями немного больше двух лет, то Земля за это время совершает чуть больше двух оборотов по орбите, а Марс – немного больше одного оборота. Значит, при каждом противостоянии эти планеты встречаются в разных местах своих орбит, приближаясь друг к другу на разное расстояние (рис. 1). Если противостояние случается в период нашей зимы, – с января по март, – то расстояние от Земли до Марса довольно велико, около 100 млн. км. Но если Земля сближается с Марсом в конце лета, когда Марс проходит перигелий своей орбиты, то его расстояние от нас сокращается всего до 56–60 млн. км. Такие благоприятные для астрономических наблюдений противостояния называют великими, они случаются через каждые 15 или 17 лет и непременно приносят астрономам новые знания о природе Красной планеты. Противостояние тем благоприятнее, чем ближе оно приходится к 28 августа, так как в этот день Земля проходит ближе всего к перигелию орбиты Марса.

Таблица: Великие противостояния Марса с 1830 г. по 2035 г.

Великие противостояния Марса с 1830 г. по 2035 г.
Дата		Расстояние
год	день	а. е.	млн. км
1830	19 сентября	0,3885	58,12
1845	18 августа	0,3730	55,80
1860	17 июля	0,3927	58,75
1877	5 сентября	0,3771	56,41
1892	4 августа	0,3777	56,50
1909	24 сентября	0,3919	58,63
1924	23 августа	0,3729	55,79
1939	23 июля	0,3893	58,24
1956	10 сентября	0,3789	56,68
1971	10 августа	0,3759	56,23
1988	22 сентября	0,3931	58,81
2003	28 августа	0,3729	55,79
2018	27 июля	0,3862	57,77
2035	15 сентября	0,3813	57,04

Самым знаменитым среди великих противостояний Марса по праву считают случившееся в начале сентября 1877. Именно тогда американский астроном Асаф Холл (1829–1907) открыл два единственные спутника Марса – Фобос и Деймос. И тогда же итальянский астроном Джованни Скиапарелли (1835–1910) открыл знаменитые марсианские «каналы». Называя темные пятна на Марсе морями и заливами, а соединяющие их линии – каналами, Скиапарелли просто следовал астрономической традиции, хорошо понимая, что Марс, скорее всего, – сухая планета. И он оказался прав: сегодня поэтическое название Марса – Красная планета – вытесняется менее поэтическим – Пустынная планета. Но после открытия Скиапарелли некоторые энтузиасты восприняли итальянское слово canali всерьез и даже полагали, что это искусственные сооружения, созданные разумными марсианами для орошения полей.

Это предположение ученых вызвало большой резонанс в обществе и на многие годы сделало Марс самой популярной планетой. Достаточно вспомнить, что именно под впечатлением этих открытий Герберт Уэллс написал самый знаменитый роман о Марсе – Война миров (1898). После появления на свет литературного шедевра Уэллса очарование Марсом еще долго не оставляло писателей: Аэлита Алексея Николаевича Толстого (1923), Марсианские хроники Рэя Брэдбери (1950), Путь марсиан Айзека Азимова (1955), и т.д. Каждое противостояние Марса вызывало всплеск интереса к нему, но особенно долгожданными были великие противостояния.

После начала космических исследований Марса великие противостояния потеряли свою научную уникальность. Однако исследователи планет и любители астрономии неизменно стараются использовать их для более детального изучения Красной планеты. До сих пор каждое великое противостояние Марса приносило новые знания о поверхности и атмосфере этой удивительной планеты. Исключительный интерес представляет противостояние 2003 года – не просто великое, а величайшее: столь близко Марс не подходил к Земле ни разу за всю историю астрономических наблюдений! Правда, почти столь же близкие противостояния Марса наблюдались в 1640, 1766, 1845 и 1924 годах (в 1924 расстояние до Марса было всего на 1900 км больше, чем в 2003). Из этого следует, что «почти величайшие» противостояния происходят примерно раз в 80 лет, т.е. всего однажды на протяжении сознательной жизни человека.

Формальная дата «величайшего противостояния Марса» – 28 августа 2003, но максимальное сближение Земли с Марсом до расстояния в 55 758 005 км наступит 27 августа в 9 час. 52 мин. по всемирному времени (в 13:52 московского времени). По счастливому стечению событий именно на этот день приходится новолуние, так что условия для астрономических наблюдений будут идеальные (если погода не подведет). Впрочем, следует помнить, что условия для наблюдения Марса будут великолепными в течение нескольких месяцев, по крайней мере, весь август и сентябрь.

Для наблюдателей планеты основным фактором является угловой диаметр ее диска. В период противостояния 2003 диаметр диска Марса будет превышать 20"" в течение 11 недель – с 19 июля по 4 октября; столь длительного «наблюдательного окна» у нынешнего поколения астрономов еще не было. В конце августа видимый диаметр диска достигнет 25"", поэтому при наблюдении даже в простой школьный телескоп с 75-кратным увеличением Марс будет выглядеть как Луна для невооруженного глаза. В безоблачную ночь не заметить планету на небе в этот период будет просто невозможно: ее красноватый огонек станет сиять значительно ярче любой звезды, достигая 2,5 звездной величины. В районе полуночи Марс будет виден на юге, к сожалению, не очень высоко над горизонтом: на широте Москвы он поднимется до 18,5°; для южан – выше, для северян – ниже.

Открытие спутников Марса.

С великими противостояниями прошедших двух столетий связаны самые громкие открытия в истории изучения Марса. Важнейшие из них – спутники Марса и «каналы» на поверхности этой планеты. Вторая половина XIX в. – техническая революция в астрономии – строились невиданно крупные и совершенные телескопы, которые устанавливались в тщательно выбранных местах с хорошим качеством изображений. Это обеспечило прорыв во всех областях астрономии, в том числе и в планетной. Имена великих астрономов-наблюдателей: Скиапарелли , Ловелла , Антониади , Пикеринга, и др. были в те годы очень популярны. Их работа стала известна широкой публике благодаря живым и увлекательным книгам энтузиастов астрономического просвещения – Фламмариона, Мейера, Клейна, Полака, и др. В области изучения планет наибольший интерес вызывал (и до сих пор вызывает) Марс. Специалистов он привлекает уникальной возможностью изучать поверхность планеты в телескоп, поскольку у других планет поверхность либо закрыта плотной атмосферой, либо нет условий для ее наблюдений (Меркурий слишком близок к Солнцу, а Плутон слишком далек). Интерес неспециалистов к Марсу был высоким, благодаря открытию его спутников и каналов, поскольку каналы почти сразу после открытия, а спутники уже в ХХ в. считались искусственными сооружениями.

История открытия спутников Марса чрезвычайно любопытна. В 1727 появилось знаменитое произведение английского писателя Джонатана Свифта Путешествия Гулливера . В третьей части книги Свифт изображает страну Лапуту, в которой живут одни математики. Обитатели этой страны отличаются невероятной рассеянностью и имеют курьезный вид, но занимаются наукой гораздо успешнее, чем реальные английские ученые. «Они посвящают большую часть своей жизни наблюдениям небесных тел с помощью инструментов, далеко превосходящих наши по своим качествам. Их телескопы имеют длину не более 3 футов, но увеличивают сильнее и дают более яркие изображения светил, чем наши стофутовые трубы. Это преимущество дало им возможность далеко опередить в своих открытиях наших европейских астрономов... Они открыли два маленьких спутника, обращающиеся около Марса, из которых ближайший находится от центра планеты в точности на расстоянии трех ее диаметров, а внешний – на расстоянии пяти диаметров; первый делает полный оборот в 10 ч., а второй в 21,5 часа, так что квадраты их времен обращения относятся, как кубы расстояний от центра Марса, из чего очевидно, что они подчиняются тому же закону тяготения, который управляет и другими небесными телами».

Нельзя сказать, что реальные астрономы не искали спутники у Марса. После обнаружения Галилеем 4-х спутников у Юпитера, поиск новых спутников стал актуальной научной задачей. Ко второй половине XIX в. было открыто 7 спутников у Сатурна, 4 спутника у Урана, 1 спутник у Нептуна, но самые тщательные поиски спутников Марса не давали никаких результатов. В кругу астрономов стал распространяться взгляд, что у Марса совсем нет спутников.

Во время великого противостояния 1877 года за поиски спутников Марса принялся американский астроном Асаф Холл с помощью созданного в 1873 фирмой Кларка 24-дюймового рефрактора Вашингтонской обсерватории, который был тогда сильнейшим инструментом в мире. 11 августа Холл заметил слабую звездочку на расстоянии трех диаметров от планеты; 16 августа он нашел ее вновь и, наблюдая ее движение, убедился, что это действительно был спутник Марса. На следующую ночь он увидал еще одну звездочку уже у самого диска планеты, вскоре она исчезла и через 3 часа появилась ненадолго у другого края планеты. Подобное же явление повторялось и в следующие ночи. Холл подумал сначала, что у Марса три спутника, если не больше: казалось невероятным, чтобы спутник мог так быстро обращаться вокруг планеты, которая сама делает один оборот в 24 часа с лишним. Но через несколько дней выяснилось окончательно, что у Марса действительно только два спутника, которым Холл дал имена Фобос и Деймос – страх и ужас; так назывались в греческой мифологии сыновья бога войны. Самая замечательная особенность этих спутников – крайне малое расстояние от планеты и связанный с этим короткий орбитальный период. Первый спутник находится от центра планеты на расстоянии только 9380 км, а от поверхности планеты даже на 6000 км, т.е. в 65 раз ближе, чем Луна от Земли; а второй – на расстоянии 23500 км. Время обращения около Марса составляет для Фобоса 7 час 39 мин, для Деймоса – 30 час 18 мин. Как видно, эти числа не слишком сильно отличаются от времени обращения фантастических спутников, выдуманных Свифтом. До сих пор не вполне ясно, на что опирался он в своем удивительно точном предвидении.

Первый спутник, Фобос, обращается около Марса быстрее, чем вращается сама планета. С поверхности Марса движение Фобоса выглядело бы весьма непривычным: он восходит не на востоке, а на западе, быстро движется навстречу суточному обращению небесного свода и уже через 5,5 часов заходит на востоке, чтобы еще через столько же времени вновь взойти на западе. Нередко случается, что он успевает взойти два раза в течение одной ночи. При этом он с необыкновенной быстротой меняет свой вид – от его «новолуния» до «полнолуния» проходит менее четырех часов.

Довольно необычно движется и Деймос. Восходит он, правда, на востоке, но поднимается в пять раз медленнее остальных светил. На полное суточное обращение он затрачивает 5 суток и за это время 4 раза проделывает полную смену фаз (от «новолуния» до «новолуния»).

Открытие спутников Марса задержалось из-за очень малого их размера. Оба они имеют неправильную форму с наибольшим и наименьшим диаметрами у Фобоса 26 и 18 км и у Деймоса 16 и 10 км. В телескоп рядом с ярким Марсом их заметить очень трудно. Многолетние наблюдения за движением этих спутников выявили любопытную особенность Фобоса: его орбитальный период понемногу уменьшается. Это дало повод известному советскому астрофизику И.С.Шкловскому выдвинуть экстравагантную гипотезу: «Движение Фобоса тормозится атмосферой Марса. Это возможно лишь в том случае, если спутник имеет очень низкую плотность, а практически – если он полый внутри. Следовательно, спутники Марса – искусственные!» Идея Шкловского имела огромный успех до того момента, пока данные с межпланетных зондов не убедили астрономов, что Фобос и Деймос – естественного происхождения.

Наблюдение поверхности Марса.

Марс труден для астрономических наблюдений по нескольким причинам. Во-первых, он невелик, поэтому, несмотря на его сравнительную близость к Земле в периоды противостояний, угловой диаметр диска планеты не превышает 25,1"". Даже при наблюдении Марса в очень сильную трубу при увеличении в 500 раз (обычно более сильные увеличения редки) его диск виден под углом не более 209", т.е. как Луна в полевой 7-кратный бинокль. Но это касается только углового размера диска; четкость же и яркость изображения Марса далеко не так хороши, как при наблюдении Луны в бинокль. Сильное увеличение телескопа делает очень заметным атмосферное размытие изображений, вызванное турбулентностью земной атмосферы. К тому же, в отличие от Луны, Марс имеет собственную атмосферу, которая порой бывает весьма непрозрачна. К несчастью для астрономов, периоды песчаных бурь в атмосфере Марса приходятся на время его прохождения через перигелий орбиты, а значит, на периоды великих противостояний.

Поэтому любителя астрономии, который в первый раз смотрит на Марс в телескоп, обыкновенно постигает горькое разочарование: на диске планеты он не замечает тех разнообразных деталей, которые привык видеть на опубликованных в книгах картах Марса. Но дальнейшие наблюдения приводят к «тренировке глаза», позволяют выбрать удачный момент наилучшей прозрачности атмосферы Марса и наибольшего спокойствие земной атмосферы, так что со временем на Марсе становятся заметными все более тонкие детали поверхности. Немалую роль при этом играет качество и размер телескопа, а также место его установки.

Первым увидел детали на Марсе и сделал их зарисовки итальянский астроном Франческо Фонтана (1585–1656). Наблюдая планету в телескоп в 1536–1538, он открыл фазы Марса, подобные лунным, но не достигающие столь большого ущерба. Следующее открытие, гораздо более важное, было сделано Гюйгенсом в 1672. Оказалось, что на красновато-желтом диске планеты есть два белых пятна, расположенные у краев диска в двух диаметрально противоположных точках. В то время как другие пятна поверхности непрерывно и довольно быстро меняют свое положение вследствие вращения планеты, оба белых пятна остаются почти неподвижными. Отсюда заключили, что они расположены близ полюсов Марса. Долгое время эти пятна не привлекали к себе особого внимания. Только в 1784 Вильям Гершель после шестилетних тщательных наблюдений открыл, что полярные пятна испытывают замечательные изменения: они поочередно растут и убывают, причем этот рост находится в прямой зависимости от времен года: например, когда в северном полушарии Марса бывает зима, северное пятно имеет наибольшие размеры. С наступлением весны оно начинает уменьшаться, и это продолжается в течение всего лета. Стало очевидно, что это полярные снеговые шапки.

Позже планету наблюдали многие известные астрономы, но данные о деталях ее поверхности накапливались медленно. Начало детального изучения «географии Марса» относится к великому противостоянию 1830. Тогда планету начал наблюдать И.Медлер в Берлине на маленькой частной обсерватории, устроенной банкиром и любителем астрономии Вильгельмом Бером на балконе своего дома. Несмотря на более чем скромные размеры инструмента (труба диаметром 11 см), казалось бы, совершенно недостаточные для этой цели, систематические и настойчивые наблюдения Медлера и Бера дали прекрасные результаты. Было выяснено, что пятна на поверхности планеты остаются постоянными, как на Луне. По ним Медлер очень точно определил период вращения Марса. Удалось составить даже небольшую карту всей поверхности планеты. Наблюдения продолжались до 1837, и при каждом следующем противостоянии можно было найти детали, занесенные на первую карту, а некоторые из них удалось узнать даже на рисунках, сделанных в конце XVII в.

После работ Медлера прошло лет двадцать, в течение которых не было сделано никаких новых шагов к изучению Марса, и только в 1860-х годах оживился интерес к этой планете. Марс стали изучать такие выдающиеся астрономы, как Секки и Локьер , и один из величайших наблюдателей всех времен, самодеятельный английский астроном Уильям Даус (1799–1868), который во время противостояния 1864 сделал отличные зарисовки Марса, позволившие создать карту планеты, превосходившую по полноте все предыдущие. Эту работу выполнили голландец Фридрих Кайзер (1808–1872) и англичанин Ричард Проктор (1837–1888), издавшие в 1869 новые карты Марса, на которых впервые появились названия деталей поверхности, в основном в виде имен астрономов, занимавшихся изучением Марса. Эта номенклатура была принята и другими астрономами, например Фламмарионом в его многочисленных сочинениях. Но позже ее вытеснила латинская номенклатура, предложенная итальянским астрономом Джованни Скиапарелли, в которой названия были взяты из древней географии (например, Hellas, Atlantis, Hesperia, и т.д.).

Самое заметное пятно на Марсе, громадный треугольный «залив», открытый еще Гюйгенсом, на картах Скиапарелли назван Syrtis Maior (Большой Сирт; на Земле есть такой залив у северного берега Африки); другое название – «Море песочных часов» (Mer du Sablier), так как его заостренная книзу (т.е. к северу) форма напоминает песочные часы. Светлые области были названы материками, а темные – морями. Названия эти даны совершенно условно, как на Луне, чьи «моря», как известно не содержат воды. Поэтому мы встречаем на Марсе «острова», «озера», «заливы» и т.п. Скиапарелли отлично понимал, что названные так образования по своей природе могут оказаться совсем непохожими на земные «острова» и «озера».

Открытие марсианских «каналов».

Новая эпоха в изучении планеты началась с великого противостояния 1877, во время которого были открыты не только спутники Марса, но и поразившие всех «каналы». Впервые их отчетливо обнаружил Скиапарелли, обладавший необычайно острым зрением. Измерения, которые он вел затем в продолжение семи противостояний, до 1890, привели к составлению новых карт планеты, несравненно более точных, чем все прежние карты. Скиапарелли заметил, что светлые «материки» Марса изрезаны множеством тонких темных линий, образующих сложную сеть. Он назвал эти линии canali, что по-итальянски означает как естественные проливы, так и рукотворные каналы. Но Скиапарелли не связывал с этим названием представления об искусственном происхождении марсианских «каналов». Такое название соответствовало картографической традиции, поскольку на поверхности планеты уже имелись «моря», «заливы» и т.п.

К сожалению, на другие языки этот термин был переведен словом «канал» в смысле искусственного водного протока и сейчас же вслед за этим сама собой явилась мысль о том, что на Марсе живут разумные существа, которые соорудили на поверхности планеты гигантскую сеть невероятно длинных и широких каналов. Появилось немало энтузиастов, поддерживающих эту идею.

Одним из этих энтузиастов, много сделавшим для изучения Марса и других планет, был американский астроном Персиваль Ловелл , на свои средства построивший великолепную обсерваторию в Аризоне. В 1894–1896 он составил и опубликовал карту Марса, на которую нанес множество одиночных и сдвоенных каналов, прямых как стрела, тянущихся на тысячи километров. В многочисленных комментариях Ловелла и в его прекрасно изданных книгах о Марсе речь шла не просто о жизни на этой планете, но и о разумных ее обитателях.

По описанию Скиапарелли каналы представляют собой длинные, правильные линии. Все они очень длинны, от нескольких сот до 3000–4000 км и больше. Некоторые из них в телескоп представляются сравнительно широкими, так что их действительная ширина должна доходить до 200–300 км. Большинство же кажется тонкими, как паутинки. Но и эти последние в действительности очень широки; по мнению Скиапарелли, они должны иметь в ширину около 30 км, так как только такие линии можно заметить с Земли. Каждый канал «впадает» своими концами в море или озеро или в другой канал. В некоторых озерах сходится до восьми каналов.

К каналам, открытым Скиапарелли, Ловелл добавил значительное количество новых, причем ширину некоторых он оценивал всего в 2 км. Используя превосходный рефрактор с отверстием в 60 см Ловелл с помощниками ревностно наблюдал Марс в течение 20 лет. Некоторые его результаты стали классическими: например, он с полной определенностью доказал, что марсианские «моря» лишены жидкой поверхности и не имеют ничего общего с земными морями. Геометрическую сеть каналов Ловелл считал искусственной, созданной разумными обитателями Марса.

Однако великое противостояние 1909 года принесло разочарование сторонникам марсианской цивилизации: новые крупные телескопы и близкое расположение Марса к Земле позволили провести наблюдения, подорвавшие веру в искусственные каналы. Особенно отличился при этом французский астроном Антониади. Проведя большую серию наблюдений на прекрасном большом телескопе в Медонской обсерватории под Парижем и получив замечательно точные зарисовки вида поверхности планеты, Антониади показал, что «каналы» представляют собой неправильные темные полосы, образуемые отдельными пятнами различной величины.

Продолжая наблюдения Марса, Антониади показал, что эта планета все же не совсем мертвое тело: во время великого противостояния 1924 он в течение четырех ночей наблюдал светящиеся выбросы на краю диска планеты, над областью Hellas. Открытия Антониади вновь вызвали живейший интерес широкой публики к Марсу. Все ожидали следующего великого противостояния 1939. К тому моменту астрономическая техника, особенно спектроскопия, получила большое развитие, поэтому основное внимание в тот год было направлено на изучение атмосферы Марса.

После 1939 интересы ученых окончательно развернулись от поверхности Марса к его атмосфере. А после 1964, когда стали доступны детальные снимки Марса, переданные с борта межпланетных аппаратов, и никаких «каналов» на них не оказалось, эта проблема как научная вообще была забыта, хотя и не решена. Любители астрономии многих стран в течение последних десятилетий продолжали систематические визуальные исследования поверхности и метеорологических явлений Марса, накопив таким образом обширный материал. Подобные наблюдения ни в коем случае не следует прекращать и теперь, когда на околомарсианской орбите непрерывно работают автоматы: визуальные наблюдения с Земли необходимо продолжать для того, чтобы была возможность сопоставить их с гораздо более детальными данными марсианских зондов и таким образом привести в единую систему данные, накопленные астрономами прошедших эпох.

Не исключено, что некоторые идеи столетней давности найдут почву в новейших фактах о Марсе. Например, планетологи опять обсуждают возможность существования открытых водоемов в низинах Марса. Скоро мы узнаем об этом значительно больше: в конце 2003 и начале 2004 на орбиту вокруг Марса выйдут несколько новых спутников, а на поверхность планеты опустятся зонды с марсоходами и приборами для анализа грунта и атмосферы.

В периоды великих противостояний Марса интерес любителей астрономии к нему значительно усиливается. Для проведения самостоятельных наблюдений желательно иметь телескоп с диаметром объектива не менее 10 см, тогда наверняка можно увидеть южную полярную шапку Марса. Но значительно интереснее наблюдать в телескоп диаметром от 20 до 30 см. При определенном терпении, дождавшись благоприятного состояния атмосферы, дающего хорошее изображение, и применив окуляр с большим увеличением, можно заметить главные географические образования планеты – «моря», «заливы» и, возможно, некоторые «каналы». Желательно при наблюдении Марса использовать светофильтры – желтый, оранжевый и красный, усиливающие контраст деталей. Карту, показывающую Марс таким, как он будет виден в телескоп умеренного размера в период великого противостояния 2003 г., можно найти на сайте Ассоциации наблюдателей Луны и планет (www.lpl.arizona.edu).

Владимир Сурдин

Для астрологического анализа используется множество событий, происходящих как в околоземном пространстве, так и в дальнем космосе, а также отражение этих событий в виде циклов и символических стояний. Изучение космических «зеркал» часто затмевает видимые и наиболее важные наблюдаемые события, например, смену лунных фаз, хотя именно они оказывают наибольшее влияние на жизненные циклы землян. Одно из таких доступных для наблюдения всеми людьми и неоспоримо важных событий - противостояние Солнца и Марса.

Стояние Марса в момент противостояния повторяет по отношению к Земле и Солнцу положение Луны в момент полнолуния, поэтому по аналогии можно назвать его позицию - «полномарсием». Именно в это время Марс имеет наилучшее положение для наблюдения с Земли по нескольким причинам. Во-первых, это период максимального приближения Марса к земле, а во-вторых - в это время он ярче всего освещён Солнцем. Обращает на себя внимание, в первую очередь, ближайшее по времени приближение Марса к Земле, которое состоится 22 мая 2016 года.

Близкий и яркий Марс для астролога - это не только объект для наблюдения, как для астронома, но и прекрасный объект для анализа циклического воздействия и его последствий. В небе все происходит закономерно, по определённому плану, включая неожиданности, которые случаются также «по закону», пока ещё неосмысленному человеком. Орбита Марса и его соотношение с Землей и Солнцем изучены достаточно хорошо.

Каждые 26 месяцев Земля в своем вращении вокруг Солнца догоняет Марс и встает между нашей звездой и красной планетой, подвергаясь наибольшему влиянию гравитационных волн, которые удерживают Марс на орбите вокруг Солнца. Эта простая и понятная механика позволяет оценить воздействие, оказываемое на Землю и ее обитателей в период сближения с Марсом.

Воздействие Марса на Землю в период противостояния проявляется в том, что увеличивается активность и движение тел и жидкостей, содержащих металлы, например, человеческой крови. Марс, начиненный металлами, которые, собственно, и «окрасили» данную планету в красный цвет, воздействует на родственные элементы на Земле куда сильнее, когда магнитосфера Земли «напрягается» в обе стороны - и днем, и ночью, когда на ночном небе царит Марс, а магнитосфера Земли обращена в космос.

Земные жители могут среагировать на приближение «железной» планеты желанием риска, активных действий, эмоциональными всплесками, гневливостью. «Физическая оболочка» человека в это время может страдать от повышения давления, особенно, если в этот период будет наблюдаться солнечная активность и, как следствие - магнитные бури. В результате данных природных явлений вероятно обострение хронических сосудистых и сердечных заболеваний у тех людей, кто наиболее этому подвержен.

Но можно «использовать» Марс и в позитивном ключе, например, заняться спортом, постижением боевых искусств, работой с металлами - это благоприятное время для запуска своего дела, проекта, бизнеса, особенно если раньше для этого не было достаточной решимости. Сильный и благоприятный Марс вселяет в людей уверенность, мужество и дает отвагу в действиях с непредсказуемым результатом.

Среди противостояний Марса есть и своя градация: за счет неравномерности орбиты он может оказываться в точке своего перигея - в том случае, если расстояние до Земли сократится ещё сильнее, достигнув чуть более 55 миллионов километров. Такое стояние называют Большое противостояние Марса, и ближайшая его дата выпадает на 27 июля 2018 года.

В мировой астрологии противостояние Марса имеет дурную славу ещё со времён начала войн. Так, великое противостояние Марса было 23 июля 1939, и тогда 1 сентября началась вторая мировая война. А через два года на следующем противостоянии Марса, как известно, началась Великая Отечественная война.

Воздействие Марса в астрологии не считается гармоничным, данная планета приравнивается к «вредителям», поскольку в буквальном смысле расправляется с теми, кто находится в «зоне её влияния» - в достаточной степени бескомпромиссно и решительно, чтобы «жертва» наверняка выучила выпавший на её долю неприятный урок. Но даже и без прямого Марсианского влияния на гороскоп, человек (ситуация) в период противостояния Марса становится аморфным, лишённым жизненного запала и потенции.

Земля и Марс – космические соседи, орбита Марса располагается следом за орбитой Земли. Оборот Земли по орбите происходит за год, а Марса – почти за два земных года (точнее – за 686, 94 земных суток).

Если бы орбиты Земли и Марса были совершенно круглыми и лежали в одной плоскости, то все противостояния этих планет были бы одинаковы. Но орбиты планет немного наклонены друг к другу и эллиптичны. Правда, земная орбита лишь чуть-чуть отличается от окружности, но орбита Марса вытянута весьма заметно. А поскольку время между противостояниями немного больше двух лет, то Земля за это время совершает чуть больше двух оборотов по орбите, а Марс – немного больше одного оборота. Значит, при каждом противостоянии эти планеты встречаются в разных местах своих орбит, приближаясь друг к другу на разное расстояние.

Если противостояние случается в период нашей зимы, – с января по март, – то расстояние от Земли до Марса довольно велико, около 100 млн. км. Но если Земля сближается с Марсом в конце лета, когда Марс проходит перигелий своей орбиты, то его расстояние от нас сокращается всего до 56–60 млн. км. Такие благоприятные для астрономических наблюдений противостояния называют великими, они случаются через каждые 15 или 17 лет и непременно приносят астрономам новые знания о природе Красной планеты.

Противостояние тем благоприятнее, чем ближе оно приходится к 28 августа, так как в этот день Земля проходит ближе всего к перигелию орбиты Марса.

У Марса jчень большой эксцентриситет орбиты - второй по значению после Плутона!

По одной из гипотез это произошло в следствие тарана Марса железным астероидом, что привело у ужасающим последствиям.

Астероид из пояса астероидов, который возник в результате столкновения гипотетической планеты Нибиру (или одного из спутников Нибиру), захваченной тяготением Солнца у какой-то другой планетарной системы, с планетой Тиамат (Фаэтон)

Не обязательно, что столкновение астероида с Марсом произошло в то же время. Это астероид мог еще миллионы лет двигаться по своей орбите, пересекая орбиту Марса, пока они не встретились в одной точке. Это была трагедия для планеты Марс, на которой процветала жизнь. Не исключено, что марсиане, зная о близкой кончине жизни на планете и не имея возможности предотвратить трагедию, переселились на Землю, и мы являемся в некоторой степени их потомками (хотя и на этот счет есть много гипотез).

В результате столкновения астероида произошло следующее:

1. Выделение огромного количества энергии, что привело к полному испарению всей воды на планете и срыву ее атмосферы.

2. Испарение тела астероида, состоявшего преимущественно из железа, и мгновенное взаимодействие атомарного железа с кисородом атмосферы с образованием окислов железа, которые позже выпали на поверхность планеты придав ей зловещий оранжево-красный окрас (охра).

3. Смещение планеты с ее орбиты по направлению к (от) Солнцу, что наблюдается сейчас как эксцентриситет (если смотреть по верхнему рисунку, то это будет линия август-январь).

4. Образование на планете огромного рваного шрама и ряда огромных вулканов....