Заболоцкий Н -Противостояние Марса (ст. чит.М.Козаков)

22.09.2019 -

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

27 июля 2018-го года состоится очередное Великое противостояние Марса. Событие, которое случается 1 раз в 15-17 лет. О нем много говорят, еще сильнее боятся. Я проанализировала ряд исторических событий за последние 10 веков, и мои выводы помогут вам встретить конец июля с большим пониманием.

Противостоянием Марса называется такая ситуация на небе, когда он расположен точно напротив Солнца в эклиптической системе координат (в гороскопе). Если смотреть из космоса, в момент противостояния Земля, двигаясь по своей орбите, «поравнялась» с Марсом. Рядовое противостояние случается примерно 1 раз в 2 года. Великим же называется противостояние, при котором Земля и Марс максимально физически близки. Эта близость случается 1 раз в 15-17 лет и делает феномен особенным.

Астрономы в моменты великих противостояний получают шанс лучше изучить красную планету (я лично уже готовлю свой большой телескоп для наблюдений в июле). Астрологам физическая близость Марса, отвечающего за активность, агрессию, войну и конфликты, позволяет думать о приближении соответствующих общественно-политических событий: о росте конфликтности в социуме, активизации военных действий, погодных аномалиях, об извержениях вулканов и землетрясениях, эпидемиях и т.п., так как по своей сути все эти события связаны с природой Марса – горячей, активной, возбужденной, деятельной.

По логике, чем длиннее цикл или чем реже встречается астро-событие, тем более значимые процессы оно описывает (важные, глубокие, долгие). Странно ждать серьезного влияния от обычного противостояния Марса и Солнца. Оно случается слишком часто, чтобы получить корону особенного. Два года для истории не срок! А вот цикл Великих противостояний (далее ВП) редкий гость. 15-17 лет это уже приличное время, чтобы сыграть сколько-нибудь важный спектакль на сцене истории.

Но именно в силу редкости события, реальных наблюдений за действием ВП крайне мало. Почти нет внятных исследований на эту тему, статей, даже просто высказываний с фактами на руках. Одни догадки и предположения. Единственный и очень солидный шаг сделал П. П. Глоба, оформив свои мысли в виде развернутой лекции в 2003-м году (тогда было, если помните не просто великое, а Величайшее противостояние. Марс сблизился с Землей на рекордно малое расстояние). Запись этой лекции будет интересна всем, кто всерьез интересуется историей и разделяет теорию этногенеза Л. Гумилева. В лекции автор размышляет об отдаленных последствиях величайших противостояний для всей цивилизации.

А мне интересны ближайшие и большие последствия этого астро-феномена. То, что любое рядовое противостояние (1 раз в 2 года) обостряет проблемы бизнеса и конфликтность на улицах, подтверждается практикой на каждом шагу. Но я именно о больших событиях для страны и мира. Можем ли мы вскоре, в ближайшие месяцы, ждать великих последствий от Великого Противостояния? Каких?

Обратимся к истории. Прошу помнить, что небо не освобождается, как сцена, для действия какой-то одной пары планет. Всегда «работают» несколько факторов одновременно, и получить чистый результат, который можно отнести именно к действию противостояния, сложно. Хотя и возможно. Например, я уже писала о том, как «чисто» работает цикл пары Нептун-Сатурн в истории России. См. мою статью Ниже несколько моих выводов о ВП, которые всегда случаются в середине лета или осенью, так устроены орбиты Земли и Марса.

Годы великих противостояний за последние 200 лет:
1830, 1845, 1860, 1877, 1892, 1909, 1924, 1939, 1956, 1971, 1988, 2003

ПРОВЕРКА ГИПОТЕЗ О ВЛИЯНИИ ВП

Начало войн и конфликтов
Тут требуется взвешенная позиция. Земля воюет всегда. В любой момент времени где-то идут военные действия, и, какой год ни возьми за последние 400 лет, он обязательно служил началом хотя бы какой-то войны. Но несколько значительных, масштабных войн начались именно в годы Великих Противостояний.

Вторая мировая война. Самая кровавая на текущий момент в истории (1939-1945). Тут комментарии не нужны.
Иракская война (2003-2011). Последняя большая на наших глазах.
Русско-Турецкая война (1877-78).
А еще советско-финская, Халхин-Гол и Польская война СССР (все в 1939 году, не масштабные для мира, но важные именно для нас).

К счастью, не каждое ВП вызывало великую войну. И, наоборот, не все большие войны последних 200 лет начинались именно в год ВП. Например, Первая мировая война (1914).

С напряжением политической обстановки в мире дело обстоит так же - важный для современного мира Суэцкий кризис (1956) случился именно в год Великого противостояния. А не менее важный Карибский кризис, который чуть не развязал третью мировую (1962), не попал под влияние ВП. Напомню, мы говорим не про отдаленные их последствия, а про ближайшие.

Итак, Великие противостояния Марса способны вызывать большие войны и приводить к состоянию больших мировых конфликтов, в которые вовлечены многие страны и территории (в год самого противостояния). Но ВП не являются необходимым и достаточным условием для начала больших войн. То есть могут, но не обязаны. Не всегда вызывают.

Погодные аномалии и вулканическая активность
Архивы погоды показывают, что годы ВП не отличались от климатической нормы. И, наоборот, годы аномально жаркие или холодные не попадали на годы противостояний. Например, очень жаркий во всем мире 2010-й или самый холодный за историю наблюдений 1816-й («год без лета»), не были связаны с противостояниями.
С вулканической активностью, также как и с погодой, влияние ВП невозможно считать важным, и уж тем более определяющим. Значимых совпадений с большими землетрясениями и извержениями вулканов за 200 лет не выявлено (думаю, что тут важнее цикл Метона).
Итог: связи ВП с погодными аномалиями и вулканической активностью не наблюдается.

Пандемии и эпидемии
Напоминаю, говорим именно о вспышках эпидемий, которые случаются синхронно с ВП, близко по времени. Две эпидемии холеры точно совпали с годами Великих противостояний (1830 и 1892). С другими вирусами закономерностей не выявлено. В частности, известные «Испанка» (пандемия гриппа) и чума в Европе 14-го века не имеют видимой сильной связи с Великими противостояниями. Интересно, что слово «Холера» образовано от слова «желчь». Согласно натуропатии Марс является планетой холерического темперамента (горячий и сухой).
Итог: есть основания говорить об умеренном влиянии Великих Противостояний на эпидемии холеры, с другими вирусами связи не выявлено.

Народные волнения, восстания, протесты, революции
Тоже явление не редкое за последние 300 лет во всех странах, поэтому я рассматривала только действительно значимые эпизоды, когда волнения в стране имели большие последствия.

1830 год – Холерные бунты в России, Польское восстание (русско-польская война), Бельгийская революция, Июльская революция во Франции.
1845 год – восстания в Новой Зеландии и Эквадоре.
1860 год – год с большими волнениями в России, за которыми в частности последовала отмена крепостного права в начале 1861-го года.
1877 ознаменовался восстаниями в Дагестане и Японии. 1892-й гражданской войной в Венесуэлле и холерным бунтом в Ташкенте. 1909й волнениями в Греции, Каталонии, Османской империи.
1924 год - антисоветское восстание в Грузии
1939 – гражданская война в Испании, Польская кампания.
1956 год – Венгерское восстание, волнения в Тбилиси и в Польше.
1971 - госпереворот в Турции, 1988 – гражданская война в Сомали, забастовочное движение в Польше.

Как и с войнами, за эти века были значимые волнения и перевороты, не совпадавшие с годами Великого противостояния. Но сумма фактов позволяет считать, что в годы Великих противостояний Марса активность протестных движений, восстаний и народных волнений возрастает. Особенно задействованы за последние 200 лет были территории России, Грузии, Польши, Турции.

Общий итог:
В связи с Великим Противостоянием Марса в 2018-м году есть поводы ожидать народных волнений и активизации военных действий в мире. Есть риски эпидемий холеры (надеюсь, что медицина достаточно «шагнула», чтобы не допустить). Говорить о погодных аномалиях и вулканической активности на основании исторических данных не приходится.

P.S. для астрологов:
Доп. факт, выявившийся в ходе анализа - если градус Великого противостояние делает точный аспект квадрата к Солнцу или Марсу человека, возглавляющего протестное движение или государство, вступающее в военные действия в год противостояния, то именно его партия или страна терпят поражение в итоге. Более того, он сам погибает, спустя несколько лет, по итогам этого поражения. Так было в случае с Адольфом Гитлером (градус ВП-1939 делал квадрат к Солнцу), у Саддама Хусейна (градус ВП-2003 квадрат к Марсу), у Имре Надя, возглавлявшего Венгерское восстание (градус ВП-1956 квадрат к Солнцу), последние двое казнены. ВП 2018 именно так задевает гороскопы текущих руководителей Боливии, Финляндии, Дании, Гондураса, Кении, Танзании, Буркина-Фасо, Мавритании, Чада, Туниса, Либерии. Соц. события именно в этих странах могут иметь максимально острое продолжение.

©Астролог Василиса Володина, 2018

12:45 01/01/2018

👁 49 008

Такие противостояния Марса случаются в среднем раз в 15 или 17 лет

Изменение видимого углового диаметра и блеска в 2018 г.

Ясного неба и незабываемых впечатлений от знакомства с Марсом!

27 июля 2018 года произойдет великое противостояние Марса. А 31 июля Красная сблизится с на расстояние всего в 0,39 а.е. (или 57,8 млн. км). Из-за этого она будет сиять на земном небе как очень яркая красноватая –2,8 зв.вел., уступая по яркости лишь (ярчайшая планета на небе). При этом угловой диаметр диска Марса увеличится до 24,3”, что, несомненно, сделает его весьма привлекательным объектом для любительских наблюдений в небольшой . Такие противостояния Марса случаются в среднем раз в 15 или 17 лет, поэтому и получили название «великих». Предыдущее великое противостояние Марса было 28 августа 2003 года. Но то противостояние можно назвать величайшим, так как геоцентрическое расстояние сокращалось до рекордных 55,8 млн. км.

Январь – февраль 2018 года

В первые два месяца 2018 года Марс остается на утреннем небе. В начале января планета гостит в вблизи звезды α этого созвездия, а также ярко-желтого , блеск которого –1,8 зв.вел. Блеск Марса пока составляет +1,5 зв.вел. Планета может быть найдена правее Юпитера как красноватая звезда. А в ночь на Рождество Марс пройдет всего в четверти градуса южнее яркого Юпитера (т.е. на угловом расстоянии около половины видимого диаметра лунного диска). А на рассвете 11 января севернее Марса и Юпитера пройдет золотистый серп убывающей .

Быстро двигаясь на восток (находясь в прямом движении), Марс с каждым днем будет удаляться от Юпитера на большее угловое расстояние влево. К 31 января Марс покинет пределы созвездия Весов и перейдет в соседнее . Блеск планеты к этому времени подрастет до +1,2 зв.вел., а видимый угловой диаметр составит 5,6”. Марс по-прежнему виден по утрам низко над горизонтом в южной части небосклона. 8 февраля он перейдет в , а утром 9 февраля севернее Марса пройдет убывающая Луна.

До конца февраля Марс будет оставаться в южной части созвездия Змееносца, перемещаясь на восток и оставив яркий Юпитер далеко позади. Но блеск Марса заметно подрастет (до +0,8 зв.вел.), а угловой диаметр его диска увеличится до 6,6”.

Март – май 2018 года

Утром 10 марта севернее Марса пройдет Луна в фазе близкой к последней четверти. А 12 марта Марс перейдет в самое южное зодиакальное созвездие – . Блеск планеты постепенно растет (до +0,6 зв.вел.) и она по яркости конкурирует с гостящим в этом же созвездии (виден левее Марса).

Постепенно нагоняя Сатурн, Марс 1 – 3 апреля пройдет примерно в 1° южнее него, при этом уже превосходя его в блеске на 0,3 зв.вел. Утром 8 апреля севернее Марса пройдет Луна в фазе последней четверти.

Стоит отметить, что условия видимости Марса значительно ухудшатся из-за раннего наступления утренней зари. И такое положение сохранится до конца апреля.

В мае Марс будет перемещаться по созвездию Стрельца, с 16 мая – по . Блеск планеты к этому времени возрастет до –0,8 зв.вел., а видимый угловой диаметр – до 13”. Луна пройдет вблизи Марса утром 6 мая.

Июнь – август 2018 года

К середине июня Марс начнет восходить после полуночи, ярко сияя низко в юго-восточной части небосклона как красноватая звезда –1,6 зв.вел. на фоне бедного на яркие звезды созвездия Козерога. 3 – 4 июня севернее Марса пройдет Луна в фазе между полнолунием и последней четвертью. Снова Луна пройдет вблизи Марса ночью 1 июля. К этому времени блеск Красной планеты достигнет –2,2 зв.вел., а видимый угловой диаметр достигнет 20,8”. Стит отметить, что с начала лета Марс станет привлекательным объектом для наблюдений в небольшие любительские телескопы. Опытные любители астрономии смогут разглядеть на поверхности планеты темные пятна и светлую полярную шапку.

Начинающим любителям астрономии, планирующим приобретение своего первого телескопа для наблюдений Марса в дни его великого противостояния, следует иметь в виду, что для того, чтобы разглядеть какие-либо детали на поверхности Красной планеты, потребуется хорошая тренировка глаз. Иными словами, ваши глаза должны научиться распознавать слабоконтрастные детали на диске планеты. Поэтому не стоит откладывать покупку ближе к противостоянию Марса, а сделать это как можно раньше и потренироваться для начала на Юпитере. Старайтесь наблюдать эту планету при каждой возможности, аккуратно зарисовывая детали, которые способен различить ваш глаз. Скорее всего, сначала это будут две темные облачные полосы Юпитера. Затем, начиная с мая, пробуйте наблюдать в свой телескоп Марс.

Сначала перед вами предстанет просто красновато-оранжевый диск, лишенный каких-либо деталей. Наблюдайте Марс (и Юпитер) каждый ясный вечер (ночь), отмечая на рисунках то, что заметил на диске каждой из этих планет ваш глаз. Постепенно по мере приближения к противостоянию Марса вы научитесь различать слабые детали и на диске Марса, тем самым, получив незабываемое удовольствие. Очень хорошо помогают цветные светофильтры, а также такие естественные светофильтры, как туман, дымка, и даже легкая перистая облачность. Например, осенью 2005 года автор этих строк успешно наблюдал детали на поверхности Марса при довольно мглистом небе. Также весьма полезно применять так называемое боковое зрение. Глядя в окуляр не прямо на планету, а чуть в сторону (правее и выше), «краем глаза» вы заметите детали диска планеты более отчетливо. А если глаз наблюдателя не натренирован должным образом, то каким бы ни был ваш телескоп, скорее всего вы сможете в него разглядеть лишь большой красно-оранжевый диск Марса, лишенный каких-либо деталей.

Оставаясь в Козероге, в начале июля Марс перейдет от прямого движения к попятному (т.е. с востока на запад). Но описываемая Марсом на небе петля будет лежать в южной части созвездия Козерога, поэтому в средних широтах планета видна на протяжении всей короткой летней ночи низко над горизонтом. 27 июля, в день великого противостояния, севернее Марса пройдет полная Луна. К этой дате блеск планеты достигнет максимума (–2,8 зв.вел.), а видимый угловой диаметр – 24,3”.

В последней декаде августа Марс окажется на границе созвездий Козерога и Стрельца. 23 августа севернее планеты пройдет полная Луна. К 31 августа блеск Марса несколько уменьшится (до –2,3 зв.вел.), а угловой диаметр – до 22,2”. Таким образом, благоприятные для любительских наблюдений условия сохранятся.

Сентябрь – декабрь 2018 года

С первых чисел сентября Марс снова перейдет к прямому движению и постепенно начнет перемещаться по созвездию Козерога на восток в сторону . Вечером 20 сентября севернее Марса пройдет Луна в фазе между первой четвертью и полнолунием. К концу сентября блеск Марса ослабеет до –1,3 зв.вел., а видимый угловой диаметр уменьшится до 15,8”.

Вечером 18 октября севернее Марса пройдет Луна в фазе близкой к первой четверти. Марс будет сиять в центральной части созвездия Козерога как звезда –0,9 зв.вел.

11 ноября Марс перейдет в созвездие Водолея. К этой дате его блеск ослабеет до –0,4 зв.вел. Вечером 15 и 16 ноября, а также 14 и 15 декабря южнее Марса пройдет Луна в фазе близкой к первой четверти.

Дорогие друзья! Желаете всегда быть в курсе последних событий во Вселенной? Подпишитесь на рассылку оповещений о новых статьях, нажав на кнопку с колокольчиком в правом нижнем углу экрана ➤ ➤ ➤

В ближайшие дни состоится довольно редкое событие - великое противостояние Марса. Примерно каждые два года и два месяца ближайшая внешняя планета проходит вблизи продолжения условной прямой, проходящей через Солнце и Землю, и вполне логично оказывается от нас на достаточно близком расстоянии. Однако, поскольку форма марсианской орбиты заметно отличается от круговой, это расстояние каждый раз оказывается иным. Наименьшим оно бывает, когда противостояния происходят в интервале со второй половины июля до сентября - тогда Марс может подходить к нам менее чем на 0,4 астрономической единицы (примерно 60 млн км). Такие сближения происходят раз в 15-17 лет и называются великими противостояниями.

Сближения Марса с Землей в период с 2010 по 2022 гг. Источник: habr.com

В ходе предыдущего великого противостояния, имевшего место 28 августа 2003 г., Красная планета сблизилась с Землей до 0,3729 а.е. (55,79 млн км) - так близко она не подходила к нам на протяжении последних 63 тыс. лет. Этот рекорд будет побит сравнительно скоро (по астрономическим меркам) - в августе 2287 г. В текущем году собственно противостояние состоится 27 июля, а через трое суток произойдет наибольшее сближение с Марсом, когда расстояние до него составит 0,385 а.е. (57,6 млн км).

Марс сыграл важную роль в истории цивилизации. Он стал важным «персонажем» верований и мифологии древних народов. В честь него получил свое имя один из крупнейших городов планеты - Каир. У древних греков он имел название Арес и был одним из центральных персонажей пантеона, богом войны, сыном главного бога Зевса и богини Геры. В Спарте ему даже приносили в жертву людей. Астрономический символ планеты - копье и щит - тоже восходит к той эпохе. Римская мифология почитала Марс как важнейшее божество после Юпитера и защитника Рима.

Марс на ночном небе (яркая красная точка у горизонта), Источник: Alan Dyer/AmazingSky.co

Первые наблюдения Марса были выполнены еще древнеегипетским учеными в 1534 до н.э. Ими же было замечено ретроградное (попятное) движение планеты и рассчитана его траектория вместе с точкой, где она меняет направление своего движения среди звезд. Вавилонские астрономы впервые произвели измерения положений Марса на ночном небе. Пользуясь данными египтян и вавилонян, древнегреческие философы и астрономы разработали подробную геоцентрическую модель мира, объяснявшую видимые «петлеобразные» траектории планет. Однако теории приемлемой точности создать не удавалось до тех пор, пока за дело не взялся великий Иоганн Кеплер (Johann Kepler), к тому времени окончательно отдавший свои предпочтения гелиоцентрической системе. Благодаря обработке самых точных на тот момент позиционных наблюдений Марса, выполненных его учителем Тихо Браге (Tycho Brahe), знаменитый немецкий астроном сформулировал три закона движения планет, ставшие позже основой небесной механики - в частности, он постулировал эллиптичность планетных орбит.

Качественно новый период в исследованиях Марса связан с совершенствованием телескопов, вклад в которое внес итальянский астроном и оптик Франческо Фонтана (Francesco Fontana). Свои астрономические наблюдения он начал в 1629 г. Весьма плодотворными для науки стали наблюдения Красной планеты, проведенные им в 1636-1639 гг. Благодаря высокому качеству своих инструментов ученому удалось заметить пятна на ее диске и, следя за их смещением, выдвинуть идею о ее вращении вокруг своей оси. На рисунках Фонтана Марс имеет шарообразную форму, но детали его поверхности астроном запечатлел неправильно.

Основной массив своих наблюдений Франческо Фонтана изложил в изданной им в 1646 г. книге Novae coelestium, terrestrium que rerum observationes - « Новые наблюдения земных и небесных вещей» , ставшей первой иллюстрированной книгой в телескопическую эпоху. Эта книга, содержавшая минимум текста и множество рисунков, дала начало новому поколению астрономической литературы.

Значительный вклад в изучение планеты внес голландец Христиан Гюйгенс (Christiaan Huygens), который также увидел на ее диске пятна и темные линии. Он же определил, что период обращения Марса вокруг оси составляет около 24 часов.

Английский астроном Уильям Гершель (William Herschel) установил наличие на Марсе смены времен года. Он также сделал первую оценку его диаметра, равного, по его данным, 0,55 диаметра Земли. Гершель был уверен в существовании у планеты атмосферы, поскольку он наблюдал на марсианском диске меняющиеся пятна, считая их облаками.

После изобретения телескопа почти каждое великое противостояние Марса было отмечено каким-то связанным с ним научным открытием. Одним из самых знаменитых считается противостояние августа 1877 г., когда американский астроном Асаф Холл (Asaph Hall) открыл два марсианских спутника - Фобос и Деймос. Интересно, что догадки об их существовании высказывались и ранее: например, в опубликованных в 1727 г. «Путешествиях Гулливера» ирландский писатель Джонатан Свифт (Jonathan Swift) описал два маленьких спутника Марса. Аналогичное предсказание сделал в 1750 г. Вольтер в своем романе «Микромегас».

Снимок Марса, сделанный космическим телескопом Hubble во время великого противостояния 2003 г. Источник: NASA

Расстояние Фобоса и Деймоса от центра Марса равно соответственно 2,76 и 6,9 радиуса планеты (радиус орбиты Фобоса в 40 раз меньше среднего радиуса лунной орбиты), а их периоды обращения составляют 7 часов 39 минут и 30 часов 18 минут - это не так уж сильно отличается от значений, «предсказанных» Свифтом. Эти луны очень оригинально ведут себя с точки зрения наблюдателей, находящихся на поверхности планеты: Фобос за одни местные сутки успевает сделать три оборота вокруг Марса, восходя на западе и заходя на востоке, а Деймос, взойдя на востоке, находится над горизонтом около 65 часов, то есть более 2,5 марсианских суток. Орбиты обоих спутников очень близки к круговым и лежат в плоскости планетного экватора.

В то же противостояние 1877 г. итальянский астроном Джованни Скиапарелли заметил тонкие прямые линии на поверхности планеты, которые он назвал каналами. Американский астроном Персиваль Лоуэлл даже построил для этой цели целую обсерваторию и упорно отстаивал теорию, что на Марсе существует высокоразвитая цивилизация, которая борется с засухой, сооружая ирригационные системы. К середине XX века большие телескопы, а позже - межпланетные аппараты развеяли эти заблуждения.

Практические наблюдения

В эпохи противостояний (называемых также оппозициями) видимый диаметр Марса имеет наибольшее значение и может превышать 25 угловых секунд. В июле - августе нынешнего года обстоятельства для его наблюдений не настолько благоприятны, особенно в наших широтах. В день максимального сближения размер диска планеты составит 24,3 секунды, а ее видимый блеск достигнет -2,8 m . Однако наблюдению будет мешать небольшая высота объекта над горизонтом: например, в Киеве она лишь слегка превысит 14° даже в момент верхней кульминации. Южные районы Украины в этом смысле имеют заметное преимущество.

Южная часть неба в конце июля около полуночи. Источник: Sky&Telescope 7/2018

Говоря о наблюдениях Марса с помощью любительских инструментов, нужно заметить, что для более-менее серьезных результатов необходим телескоп с диаметром объектива не меньше 8 см. Конечно, Гюйгенс сделал свои открытия с помощью всего лишь 5-сантиметрового рефрактора при увеличении около 50 крат, но в наше время любители могут рассчитывать на большее - им доступны апертуры порядка 15-20 см со значительно лучшим качеством оптики, позволяющим применять даже трехсоткратные увеличения (такие телескопы очень желательно устанавливать на монтировки с часовым ведением). Единственным «ограничителем» становится стабильность земной атмосферы, а также просто воздушные потоки, идущие от нагретой за день земной поверхности, поэтому для установки телескопа следует избегать асфальтированных и бетонных участков, и ни в коем случае не наблюдать из окна или с балкона дома.

Тот, кто впервые видит Марс в телескоп, часто поначалу оказывается разочарованным его крохотным диском (при 70-кратном увеличении он будет иметь примерно такой же размер, как Луна, видимая невооруженным глазом) с несколькими размытыми коричневатыми пятнами. По контрастности они напоминают лунные моря. Впрочем, через несколько минут глаз привыкнет и начнет улавливать все новые и новые детали поверхности. При 200-кратном увеличении в моменты сравнительно стабильной атмосферы их уже будет довольно много. К сожалению, иногда в эпохи прохождения Марсом перигелия там начинаются мощные пылевые бури, временами охватывающие всю планету. Мелкие пылевые частицы, поднятые мощными ветрами, не оседают на протяжении нескольких недель. Не стало исключением и нынешнее противостояние: глобальная буря бушует на Красной планете уже второй месяц. Над почти однородной светло-оранжевой пеленой проступают лишь верхушки высочайших марсианских вулканов (их можно увидеть только с помощью космического телескопа Hubble). Почти недоступна наблюдениям даже яркая южная полярная шапка, в настоящее время повернутая к Земле.

Изображение Марса, составленное по данным американского космического аппарата Mars Global Surveyor (основная часть снимков была сделана в 1999 г.).

Марс находится в полтора раза дальше от Солнца, чем Земля. Один оборот вокруг Солнца он совершает за 687 земных суток. Это планета с суровыми условиями: среднегодовая температура на нем не превышает 60 градусов ниже нуля по Цельсию. И все же, Марс больше других планет похож на Землю, что и приковывает к нему внимание и ученых, и простых людей, и, конечно же, астрономов-любителей.

Когда наблюдать Марс?

Марс хорошо виден с Земли невооруженным глазом. В среднем его блеск равен примерно первой величине (при отдалении он может уменьшиться почти до второй, в противостояниях звездная величина планеты становится отрицательной, а во время великих противостояний почти минус 3; в такие моменты Марс становится ярче, чем Юпитер).

По отношению к Земле Марс является внешней планетой (его орбита лежит за орбитой Земли). Как и у всех внешних планет, наилучшие условия для наблюдения у Марса приходятся на период противостояния - когда планета расположена на противоположной от Солнца стороне неба и одновременно находится ближе всего к Земле.

Противостояния Марса повторяются каждые 2 года и 50 дней. Из-за того что марсианская орбита более вытянута по сравнению с земной, расстояние до Марса в период разных противостояний неодинаково. Когда противостояние случается в феврале-марте, Марс наиболее далек от нас - до него около 100 млн км! А если противостояние приходится на конец июля, август или сентябрь, то Марс, находящийся вблизи перигелия своей орбиты, расположен всего примерно в 50-60 млн км от Земли, то есть в два раза ближе! Соответственно, в два раза больше и видимый диск планеты, и ярче блеск. Такие противостояния называются «великими», и случаются они раз в 15–16 лет. К сожалению, в Северном полушарии Марс во время них стоит ниже всего над горизонтом (так как находится в самых южных участках эклиптики). На большей части территории России, кроме южных районов, это может осложнить его телескопические наблюдения. И все же именно в моменты великих противостояний на диске Марса можно различить больше всего деталей.

Наиболее удобный период для наблюдения Марса - 40 дней до и 40 дней после противостояния. В этот период угловые размеры планеты максимальны. Владельцы крупных инструментов (апертура 250 мм и выше) могут проводить наблюдения и дольше - в течение примерно 3 месяцев до и после противостояния.

Даты противостояний Марса до 2050 года (выделены великие противостояния)

Дата

Звездная величина

–2,8m

Что можно увидеть на Марсе?

Марс - очень интересная планета, и наблюдения его могут быть весьма увлекательны. Но они требуют хорошей технической оснащенности наблюдателя.

При благоприятных условиях крошечный диск Марса можно заметить уже в телескоп с апертурой 60 мм, однако различить какие-либо детали на поверхности планеты при наблюдении в такой инструмент не представляется возможным. По мнению многих опытных наблюдателей, наименьшим телескопом, который понадобится для наблюдения Марса, будет 150-мм рефлектор или 100-мм рефрактор, а наиболее оптимальным с точки зрения цены, веса, габарита и возможностей - 250–300-миллиметровый рефлектор системы Ньютона.

Крупные любительские телескопы (350 мм и больше) сильно подвержены влиянию атмосферных потоков и имеют немалое время термостабилизации, то есть выравнивания температуры внутри телескопа и температуры окружающего воздуха. Теплый воздух, циркулируя внутри трубы, ухудшает качество изображения. Поэтому, как правило, их не рекомендуют для планетных наблюдений. Тем не менее хорошую службу при умелом обращении сослужат в наблюдениях Марса и эти гиганты. В редкие моменты, когда удается поймать спокойную атмосферу, хорошо остывший телескоп способен показать множество деталей на поверхности Красной планеты. Плюс ко всему в крупные инструменты яснее различимы цветовые оттенки поверхности планеты.

Наиболее заметные детали на поверхности Марса

Самые известные и самые легкие для обнаружения детали марсианской поверхности - это, конечно же, его полярные шапки, состоящие в основном из замерзшего углекислого газа («сухого льда) с примесью обычного водяного льда. Сухой лед составляет «сезонную часть» полярных шапок, он может испаряться и кристаллизоваться вновь. Водяной же лед, в условиях марсианских низких температур, лежит в районе полюсов постоянно.

Марс имеет схожий с Землей наклон оси вращения к плоскости орбиты. Благодаря этому на нем происходит почти такая же смена времен года, как на Земле. Сезонные колебания температуры сказываются на облике полярных шапок: с наступлением марсианской весны они начинают таять (за счет испарения сухого льда), а в преддверии зимы - расти. Изменение размера полярных шапок можно отследить в любительские инструменты, если проводить наблюдения в течение нескольких месяцев.

Две трети поверхности Марса занимают светлые области, по традиции, называемые материками, около трети - темные участки (моря). Моря сосредоточены главным образом в южном полушарии планеты, между 10° и 40° широты. В северном полушарии есть только два крупных моря - Ацидалийское и Большой Сирт. Моря имеют сине-зеленый цвет и меняются с наступлением лета: темнеют и изменяются в размерах. Когда-то предполагалось, что эти участки покрыты растительностью, но сейчас эта гипотеза окончательно опровергнута.

Наиболее легко различимая в любительский телескоп средних размеров «морская» деталь поверхности Марса - это Большой Сирт, крупная темная область, простирающаяся от экватора на север.

Атмосферные явления и пылевые бури на Марсе

Марс - планета с разреженной по сравнению с Землей атмосферой, но, тем не менее, на нем наблюдается климатическая активность. Периодически в марсианской атмосфере появляются облака и туман, а в периоды, когда планета проходит перигелий, на ней возможны грандиозные пылевые бури, которые могут скрыть из виду почти всю планету! Они вызваны тем, что в этот период поверхность Марса нагревается сильнее, чем обычно, что вызывает циркуляцию в атмосфере и, как следствие, - сильные ветры. Для наземных наблюдателей это выглядит как желтоватая пелена, скрывающая за собой все различимые детали поверхности.

Все вышеописанное можно увидеть с Земли в хорошие любительские телескопы. Но следует помнить, что даже в хороший телескоп Марс все равно будет выглядеть крохотным диском. Детали его поверхности трудноуловимы, кроме того, они будут то появляться, то исчезать в дрожащем, неровном изображении, которое создает плотная и неспокойная атмосфера нашей планеты. Требуется запастись немалым терпением.

Необходимо очень точно сфокусировать телескоп. Лучше всего настраивать резкость по полярной шапке Марса как наиболее контрастному объекту на его поверхности.

Не надейтесь немедленно рассмотреть все мелкие детали. Приступая к наблюдениям, расслабьтесь, дайте своему зрению несколько минут на распознавание увиденного. Первое, что бросится вам в глаза, - белая полярная шапка на оранжевом диске. Через некоторое время начнут проступать тусклые серо-зеленые пятна морей. Старайтесь не пропускать наблюдения и с каждыми разом вы станете замечать все больше.

Марсу требуется для оборота вокруг своей оси на 37 минут больше, чем Земле. Если наблюдать его из ночи в ночь в одно и то же время, можно постепенно за 5-6 недель изучить всю поверхность планеты.

Красный - заметно улучшает контраст между темными областями (морями) и светлыми (сушей). Лучше всего эффект от фильтра заметен при спокойной атмосфере и небольшом увеличении.

Желтый и оранжевый - одни из самых полезных, если не самые полезные фильтры для наблюдений Марса. Они подчеркивают красные области планеты и выделяют мелкие детали в них. Хорошо работают на темных зонах, а также делают изображение более устойчивым.

Зеленый - применяется при наблюдениях темных зон вокруг полярных шапок, хорошо выделяет пылевые бури, имеющие желтый оттенок. Также фильтр будет полезен при выделении белых зон на красной поверхности.