Als benachbarte Planeten haben Erde und Mars einige Gemeinsamkeiten. Beide sind terrestrischer Natur (d. H. Felsig), beide haben geneigte Achsen und beide umkreisen die Sonne innerhalb ihrer zirkumstellaren bewohnbaren Zone. Und im Verlauf ihrer Umlaufzeiten (d. H. Eines Jahres) erfahren beide Planeten Temperaturschwankungen und Änderungen ihrer saisonalen Wettermuster.
Aufgrund ihrer unterschiedlichen Umlaufzeiten ist ein Jahr auf dem Mars jedoch deutlich länger als ein Jahr auf der Erde - tatsächlich fast doppelt so lang. Und weil ihre Umlaufbahnen unterschiedlich sind, variiert der Abstand zwischen unseren beiden Planeten erheblich. Grundsätzlich werden Erde und Mars alle zwei Jahre von einer „Verbindung“ (wo sie weiter voneinander entfernt sind) zu einer „Opposition“ (wo sie näher beieinander sind) wechseln.
Umlaufzeit:
Die Erde umkreist die Sonne in einer durchschnittlichen Entfernung (Halb-Hauptachse) von 149.598.023 km (92.955.902 Meilen oder 1 AE), die von 147.095.000 km (91.401.000 Meilen) im Perihel bis 152.100.000 km (94.500.000 Meilen) im Aphel reicht. In dieser Entfernung und mit einer Umlaufgeschwindigkeit von 29,78 km / s (18,5 mi / s) beträgt die Zeit, die der Planet benötigt, um eine einzelne Umlaufbahn der Sonne (d. H. Umlaufzeit) zu vollenden, etwa 365,25 Tage.
Der Mars umkreist die Sonne in einer durchschnittlichen Entfernung von 227.939.200 km (141.634.850 Meilen oder 1.523679 AE), die von 206.700.000 km (128.437.425 Meilen) im Perihel bis 249.200.000 km (154.845.700 Meilen) im Aphel reicht. Angesichts dieses Unterschieds in der Entfernung umkreist der Mars die Sonne mit einer langsameren Geschwindigkeit (24,077 km / s) und benötigt ungefähr 687 Erdentage (oder 668,59 Mars-Sols), um eine einzelne Umlaufbahn abzuschließen.
Mit anderen Worten, ein Marsjahr ist fast 700 Tage lang, was 1,88-mal so lang ist wie ein Jahr auf der Erde. Dies bedeutet, dass jedes Mal, wenn der Mars eine einzelne Umlaufbahn um die Sonne vollendet, die Erde fast zweimal umrundet wurde. In den Momenten, in denen sie sich auf gegenüberliegenden Seiten der Sonne befinden, wird dies als „Konjunktion“ bezeichnet. Wenn sie sich auf derselben Seite der Sonne befinden, befinden sie sich in „Opposition“.
Mars Opposition:
Per Definition tritt eine „Mars-Opposition“ auf, wenn der Planet Erde zwischen Sonne und Planet Mars verläuft. Der Begriff bezieht sich auf die Tatsache, dass Mars und Sonne auf gegenüberliegenden Seiten des Himmels erscheinen. Aufgrund ihrer Umlaufbahnen treten Mars-Gegensätze etwa alle 2 Jahre und 2 Monate auf - genauer gesagt 779,94 Erdentage. Aus unserer Sicht hier auf der Erde scheint der Mars im Osten zu steigen, genau wie die Sonne im Westen untergeht.
Nachdem der Mars die ganze Nacht am Himmel geblieben ist, geht er im Westen unter, gerade als die Sonne im Osten aufzusteigen beginnt. Während einer Opposition wird der Mars zu einem der hellsten Objekte am Nachthimmel und ist mit bloßem Auge leicht zu sehen. Durch kleine Teleskope erscheint es als großes und helles Objekt. Durch größere Teleskope werden sogar die Oberflächenmerkmale des Mars sichtbar, einschließlich seiner polaren Eiskappen.
Eine Opposition kann auch überall entlang der Umlaufbahn des Mars auftreten. Opposition bedeutet jedoch nicht, dass die beiden Planeten insgesamt am nächsten sind. In Wahrheit bedeutet dies nur, dass sie sich innerhalb ihrer aktuellen Umlaufzeit am nächsten zueinander befinden. Wenn die Umlaufbahnen von Erde und Mars perfekt kreisförmig wären, wären sie einander am nächsten, wenn sie sich in der Opposition befänden.
Stattdessen sind ihre Umlaufbahnen elliptisch und die Umlaufbahn des Mars elliptischer als die der Erde - was bedeutet, dass der Unterschied zwischen ihrem jeweiligen Perihel und Aphel größer ist. Das Ziehen durch die Schwerkraft von anderen Planeten verändert auch ständig die Form unserer Umlaufbahnen - Jupiter zieht an Mars, Venus und Merkur und beeinflusst die Erde.
Schließlich umkreisen Erde und Mars die Sonne nicht auf genau derselben Ebene - d. H. Ihre Umlaufbahnen sind relativ zueinander leicht geneigt. Aus diesem Grund kommen sich Mars und Erde nur langfristig am nächsten. Zum Beispiel wird alle 15 oder 17 Jahre innerhalb weniger Wochen nach dem Perihel des Mars eine Opposition auftreten. Wenn es passiert, während der Mars der Sonne am nächsten ist (als „perihelische Opposition“ bezeichnet), kommen sich Mars und Erde besonders nahe.
Und doch finden die engsten Annäherungen zwischen den beiden Planeten erst im Laufe der Jahrhunderte statt, und einige sind immer näher als andere. Um die Sache noch verwirrender zu machen, wurde die Umlaufbahn des Mars in den letzten Jahrhunderten immer länger und trug den Planeten am Perihel noch näher an die Sonne und am Aphel noch weiter weg. Zukünftige perihelische Gegensätze werden Erde und Mars noch näher bringen.
Am 28. August 2003 schätzten Astronomen, dass Erde und Mars nur 55.758.118 km (34.646.488 Meilen; 0,37272 AE) voneinander entfernt waren. Dies war der engste Abstand zwischen den beiden Planeten seit fast 60.000 Jahren. Dieser Rekord wird bis zum 28. August 2287 bestehen. Zu diesem Zeitpunkt werden die Planeten schätzungsweise 55.688.405 km voneinander entfernt sein (0,602,254 AE).
Zukünftige Oppositionen:
Möchten Sie Ihren Zeitplan für das nächste Mal organisieren, wenn sich der Mars der Erde nähert? Hier sind einige bevorstehende Termine für die nächsten Jahrzehnte. Planen Sie entsprechend!
- 27. Juli 2018
- 13. Oktober 2020
- 8. Dezember 2022
- 16. Januar 2025
- 19. Februar 2027
- 25. März 2029
- 4. Mai 2031
- 27. Juni 2033
- 15. September 2035
- 19. November 2037
- 2. Januar 2040
- 6. Februar 2042
- 11. März 2044
- 17. April 2046
- 3. Juni 2048
- 14. August 2050
Und falls Sie interessiert sind, wird sich der Mars in diesem Jahrhundert zweimal genau nähern. Die erste findet am 14. August 2050 statt, wenn Mars und Erde einen Abstand von 55,957 Millionen km (0,774051 AU) haben. und am 1. September 2082, wenn sie 55.883.780 km (34.724.571 Meilen; 0.373564 AU) voneinander entfernt sein werden.
Es gibt einen Grund, warum Missionen zum Mars alle zwei Jahre von der Erde abweichen. Um kürzere Reisezeiten zu nutzen, werden Rover, Orbiter und Lander gestartet, um mit der Opposition des Mars zusammenzufallen. Und wenn es an der Zeit ist, eine Mission mit Besatzung zum Mars (oder sogar zu Siedlern) zu schicken, gilt das gleiche Timing!
Wir haben hier im Space Magazine viele interessante Artikel über den Mars geschrieben. Wie weit ist der Mars von der Erde entfernt? Wie lange dauert es, bis der Mars erreicht ist? Wie lange dauert ein Jahr auf dem Mars? Wie weit ist der Mars von der Sonne entfernt? Und wie lange dauert es, bis der Mars die Sonne umkreist?
Für weitere Informationen finden Sie hier einen umfassenden Zeitplan für die bevorstehenden Mars-Oppositionen.
Astronomy Cast hat auch einige wundervolle Episoden auf dem Roten Planeten. Hier ist Episode 52: Mars und Episode 91: Die Suche nach Wasser auf dem Mars.
Quellen:
- NASA: Mars Exploration Program - Mars Opposition
- SEDS - Mars Oppositionen
- Wikipedia - Umlaufbahn des Mars
