Войти
Орбита Марса относительно орбит внутренних планет Солнечной системы Марс имеет орбиту с большой полуосью 1,524 астрономических единиц (228 миллионов км) и эксцентриситет 0,0934. Планета обращается вокруг Солнца за 687 дней и проходит при этом 9,55 а. Е., Делая среднюю орбитальную скорость 24 км / с.
Эксцентриситет больше, чем у любой другой планеты, кроме Меркурия, и это вызывает большую разницу между расстояниями афелия и перигелия - они составляют 1,6660 и 1,3814 а.е.
Марс находится в процессе длительного увеличения эксцентриситета. Оно достигло минимума 0,079 около 19 тысячелетий назад и достигнет максимума около 0,105 примерно через 24 тысячелетия с настоящего момента (а расстояние до перигелия составляет всего 1,3621 астрономических единиц ). Орбита иногда близка к круговой: это было 0,002 1,35 миллиона лет назад и будет примерно 0,01 миллиона лет назад. Максимальный эксцентриситет между этими двумя минимумами составляет 0,12.
Марс достигает оппозиции, когда существует разница в 180 ° между геоцентрическими долготами его и Солнца. Во время близкого противостояния (в пределах 8½ дней) расстояние Земля – Марс настолько мало, насколько оно будет в течение этого 780-дневного синодического периода. Каждое противодействие имеет какое-то значение, потому что Марс виден с Земли всю ночь, высоко и полностью освещен, но те, которые представляют особый интерес, случаются, когда Марс находится около перигелия, потому что именно тогда Марс находится ближе всего к Земле. За одним перигелическим противостоянием следует другое 15 или 17 лет спустя. Фактически, за каждой оппозицией следует подобное спустя 7 или 8 синодических периодов, а также очень похожее через 37 синодических периодов (79 лет) позже. В так называемой перигелической оппозиции Марс находится ближе всего к Солнцу и особенно близко к Земле: оппозиция колеблется от около 0,68 а.е., когда Марс находится около афелия, до всего около 0,37 а.е., когда Марс находится около перигелия.
Марс подходит к Земле ближе, чем любая другая планета, за исключением ближайшей Венеры - 56 против 40 миллионов км. С годами расстояния сокращались, и в 2003 году минимальное расстояние составляло 55,76 миллиона км, что ближе, чем любое подобное столкновение за почти 60 000 лет (57617 до н.э.). Этот современный рекорд будет побит в 2287 году, а рекорд до 3000 будет установлен в 2729 году на уровне 55,65. После, в 3818 году рекорд будет 55,44. Расстояния будут продолжать уменьшаться в течение примерно 24 000 лет.
До работы Иоганна Кеплера (1571–1630), немецкого астронома, это было считали или предполагали, что планеты движутся по круговым орбитам вокруг Солнца. Когда Кеплер изучал тщательные наблюдения датского астронома Тихо Браге за положением Марса на небе в течение многих ночей, Кеплер понял, что орбита Марса не может быть круговой. После тщательного анализа Кеплер обнаружил, что орбита Марса представляет собой эллипс, причем Солнце занимает одну из двух фокальных точек эллиптической орбиты. Это, в свою очередь, привело к открытию Кеплера, что все планеты вращаются вокруг Солнца по эллиптическим орбитам, причем Солнце находится в одной из двух фокусных точек. Это стало первым из трех законов движения планет Кеплера..
С точки зрения всех, кроме самых требовательных, путь Марса прост. Уравнение в астрономических алгоритмах, которое предполагает невозмущенную эллиптическую орбиту, предсказывает времена перигелия и афелия с погрешностью «несколько часов». Использование элементов орбиты для вычисления этих расстояний соответствует реальным средним значениям как минимум с пятью значащими цифрами. Формулы для вычисления положения прямо из орбитальных элементов обычно не обеспечивают и не требуют поправок на влияние других планет.
Для более высокого уровня точности требуются возмущения планет. Они хорошо известны и считаются достаточно хорошо смоделированными для достижения высокой точности. Это все органы, которые необходимо учитывать даже при решении многих сложных проблем. При вычислении даты близкого сближения Марса в далеком прошлом или будущем он проверил потенциальный эффект, вызванный неопределенностями моделей пояса астероидов, запустив моделирование как с тремя самыми большими астероидами, так и без них, и обнаружил, что эффекты незначительны.
Наблюдения стали намного лучше, и технологии космической эры заменили старые методы. Э. Майлс Стэндиш писал: «Классические эфемериды прошлых столетий полностью основывались на оптических наблюдениях: почти исключительно, времени прохождения меридионального круга. С появлением планетарных радаров, миссий космических кораблей, РСДБ и т. Д. Ситуация для четырех внутренних планеты сильно изменились ». (8.5.1 стр. 10) Для DE405, созданного в 1995 году, оптические наблюдения были прекращены, и, как он писал, «начальные условия для четырех внутренних планет были скорректированы в основном с учетом данных о дальности…» Известно, что ошибка в DE 405 составляет около 2 км и сейчас составляет менее километра.
Хотя возмущения на Марсе астероидами вызвали проблемы, они также использовались для оценки масс некоторых астероидов. Но улучшение модели пояса астероидов является серьезной проблемой для тех, кто требует или пытается предоставить эфемериды с высочайшей точностью.
Не более пяти значащих цифр представлены в следующей таблице орбитальных элементов Марса. На этом уровне точности числа очень хорошо соответствуют элементам VSOP87 и вычислениям, полученным на их основе, а также наилучшему соответствию Стэндиша (JPL) за 250 лет и вычислениям с использованием фактических положений Марса во времени..
| Расстояния и эксцентриситет | (AU) | (млн км) |
|---|---|---|
| Большая полуось | 1,5237 | 227,9 |
| Перигелий | 1,3814 | 206,7 |
| Афелий | 1,6660 | 249,2 |
| Среднее | 1,5303 | 228,9 |
| Окружность | 9,553 | 1429 |
| Самый близкий подход к Земле | 0,3727 | 55,76 |
| Наибольшее расстояние от Земли | 2,675 | 400,2 |
| Эксцентриситет | 0,0934 | |
| Углы | (°) | |
| Наклон | 1,850 | |
| Период | (дни) | (годы) |
| Орбитальный | 687.0 | 1.881 |
| Синодический | 779.9 | 2,135 |
| Скорость | (км / с) | |
| Средняя | 24,1 | |
| Максимум | 26,5 | |
| Минимум | 22,0 | |
