Яка планета Сонячної системи найкраща для астрономічних спостережень із її поверхні? Досвідчені планетологи кажуть, що це Меркурій — завдяки практично повній відсутності атмосфери та ночам завдовжки 88 земних діб (власне, стільки ж триває меркуріанський рік). Але до Марса ми напевно дістанемося раніше. Що ж побачать астронавти в марсіанському небі?
Вечір на Червоній планеті
Уявімо, що ми готуємося до астрономічних спостережень десь поблизу марсіанського екватора. Скло гермошолома нашого скафандра майже не спотворює навколишній світ і повністю прозоре для випромінювання видимого діапазону. Сонце поступово хилиться за обрій, над головою… хтось скаже: «червоне марсіанське небо», хтось заперечить, що воно помаранчеве. Але насправді небо на Марсі вдень має приємний синьо-зелений колір, і лише після пилових бурь, коли в атмосфері все ще ширяє велика кількість твердих частинок, воно стає жовто-зеленим або жовтим.
Помаранчевим марсіанське небо буває, коли наше світило опускається до горизонту. На відміну від земного, воно при цьому не червоніє, навпаки — Сонце та навколишня ділянка небосхилу стають блакитними через дрібний пил, майже завжди наявний у атмосфері. Схоже явище, так звану каліму, можна спостерігати на Канарських островах, коли східний вітер несе над ними пісок із пустелі Сахара — тоді Сонце під час сходу та заходу виглядає блакитно-білим.
Аж ось сонячний диск торкнувся горизонту. Як швидко він зникне повністю? На Землі біля екватора це триває трохи більше двох хвилин. На Марсі ж усе залежить від положення на орбіті: в перигелії він майже на 20% ближче до Сонця, ніж в афелії, і настільки ж більшим здається світило. Відтак і заходить воно на 16 секунд довше: 1 хвилина 35 секунд — у перигелії, 1 хвилина 19 секунд — в афелії.
Дивні марсіанські супутники
Ще до заходу Сонця на денному марсіанському небі можна побачити два природних супутники Червоної планети — Фобос і Деймос.
Фобос схожий на химерний уламок неправильної форми. Він робить один оберт навколо Марса всього за 7 годин 39 хвилин, що приблизно втричі швидше за обертання планети навколо власної осі. Відтак на марсіанському небі цей супутник сходить на заході і заходить на сході. Його максимальна яскравість може сягати -8,5ᵐ — приблизно як у Місяця, коли він має фазу неширокого серпа віком чотири дні.
Магазин від Universe Space Tech
Комплект журналів Сонце, Місяць та Марс
До товаруОрбіта Фобоса лежить практично у площині екватора Марса, тож саме на екваторі він опиняється найближче до спостерігачів, коли пролітає в зеніті. У цей момент його висота може складати лише 5838 км. Але й тоді він виглядає майже утричі меншим за місячний диск, видимий із Землі, й у півтора раза меншим за мінімальний розмір Сонця, видимого з Марса. Отже, повних сонячних затемнень цей супутник влаштувати не зможе. Вони почнуться приблизно через 5 млн років, коли його орбіта під дією марсіанських припливних сил достатньо зменшиться, проте їх можна буде побачити лише у приекваторіальних областях планети близько до рівнодення.
До речі, через відносно невелику висоту Фобоса навколо марсіанських полюсів є колові ділянки радіусом біля 1150 км, де цей супутник ніколи не з’являється над обрієм — із цієї ж причини геостаціонарні супутники не можна використовувати для зв’язку на полюсах Землі.
Дещо краща ситуація щодо цього з Деймосом, орбіта якого у 2,5 рази більша. Його диск неправильної форми має розмір менше трьох кутових мінут, тобто роздивитися там хоч якісь деталі неозброєним оком змогли б хіба що астронавти з ідеальним зором. Максимальний блиск супутника сягає -4,5ᵐ (це близько до відповідного показника Венери на земному небі). Період його обертання навколо Марса відносно зір дещо менше 30,5 годин. Тому швидкість Деймоса відносно горизонту невелика — між його сходом і заходом минає майже 60 годин.
Планети, комети, астероїди…
Нарешті сховалося Сонце, запанували марсіанські сутінки (трохи коротші за земні), ще до їхнього завершення поступово з’являються зорі та планети. Наступною за яскравістю після Деймоса в небі Червоної планети буде… Ні, не Земля! Дивно, але на Марсі найяскравішим зореподібним світилом, як і на земному небосхилі, є Венера. Щоправда, вона там такою буває не завжди, а лише поблизу верхнього сполучення з Сонцем, тобто коли видно найбільшу освітлену частину її диска. В такій конфігурації для марсіанських спостерігачів її блиск сягатиме -3,7ᵐ. Загалом же він досить сильно змінюється — приблизно як блиск Меркурія при спостереженнях із Землі. Максимальне кутове віддалення Венери від Сонця (елонгація) з точки зору «марсіан» не перевищує 23°. Її проходження сонячним диском з Марса теж можна іноді спостерігати, найближче станеться 20 серпня 2030 року за «земним» літочисленням.
Юпітер — другий за яскравістю серед великих планет у марсіанському небі. Він же має й найбільший видимий розмір — у великих протистояннях, коли відстань до Марса зменшується до мінімально можливої, екваторіальний діаметр юпітеріанського диска сягає майже однієї кутової мінути. Блиск газового гіганта в таких умовах перевищує -3,0ᵐ. Біля нього можна спробувати роздивитися неозброєним оком найбільші галілеєві супутники: Ганімед матиме яскравість трохи менше 4-ї зоряної величини й перебуватиме за шість мінут від Юпітера, Каллісто буде на одну величину слабше, однак від планети його відділятиме аж 12’.
Наступною в рейтингу яскравості йде наша Земля — за найкращих умов її блиск сягає -2,8ᵐ. Проте не забуваємо, це — максимальне значення, причому цей показник залежить не лише від взаємного положення планет і Сонця, але й, наприклад, від того, яка частина видимого з Марса освітленого серпа земного диска вкрита хмарами. Поблизу Землі неважко помітити Місяць — його блиск часом перевищує 2-гу зоряну величину, а максимально можлива видима відстань від нашої планети при спостереженнях із марсіанської поверхні дорівнює 23 кутовим мінутам. Утім, так буває лише тоді, коли обидва небесні тіла розташовані на небі десь поблизу Сонця. Зазвичай їх видно приблизно у 10-15’ одне від одного.
Як і Венера для земних астрономів, Земля при спостереженнях із Марса змінює фази та ніколи не буває у протистоянні, віддаляючись від Сонця максимум на 47°. Також вона зрідка проходить сонячним диском. Найближче таке явище очікується 2084 року. Наша планета на тлі світила виглядатиме чорним кружечком діаметром 37 кутових секунд.
Максимальний блиск Меркурія, видимого з Марса, може сягати -1,7ᵐ. Це також буває лише тоді, коли найменша планета опиняється на небі неподалік Сонця. Навіть у найбільш сприятливій конфігурації вона не віддаляється від нього більше ніж на 20° (на Землі цей показник сягає 28°). Втім, наземні астрономи цілком успішно спостерігають її за елонгацій 15-16°.
Найяскравіші об’єкти Головного астероїдного поясу — Цереру та Весту — з Марса видно неозброєним оком майже в кожній опозиції, причому остання у великих протистояннях має блиск вище 4-ї величини. Умови видимості Сатурна, Урана й Нептуна з марсіанської поверхні практично такі ж, як і з Землі, за винятком того, що їхні орбітальні конфігурації настають приблизно вдвічі рідше.
Може здатися, що завдяки близькості Поясу астероїдів у марсіанському небі частіше літатимуть яскраві метеори, але це не зовсім так. Передусім їхня яскравість залежить від швидкості входження в атмосферу, яка не в останню чергу визначається гравітацією самої планети. Марс майже вдесятеро легший за Землю та притягує все навколо набагато слабше, тобто він «концентрує» менше метеорних частинок, і їхня швидкість перед зіткненням в середньому складає менше 15 км/с (у метеорів, які залітають у земну атмосферу, цей показник перевищує 20 км/с). До того ж марсіанська газова оболонка дуже розріджена й не чинить об’єктам ефективного опору, тож багато небесних каменів досягають поверхні планети, залишивши відносно непримітний слід на її небі. Однак деяким дослідницьким апаратам уже вдалося спостерігати на Марсі метеорні потоки.
Яскравих комет на Червоній планеті також видно менше, оскільки більшість із них стають такими поблизу Сонця, коли їхні ядра прогріваються, викидають багато пилу й газоподібної речовини, а сонячне світло найбільш ефективно підсвічує вивержену речовину. Зрозуміло, при спостереженнях із Марса така комета виглядатиме слабшою, ніж при погляді з Землі, через більшу відстань до неї. І практично завжди вона з «марсіанської» точки зору перебуватиме на меншій елонгації, що додатково погіршить умови видимості.
За якими зорями орієнтуватися на Марсі
Об’єкти далекого космосу — зорі, туманності, смуга Чумацького шляху, інші галактики — на нічному небі Марса такі самі, як і на Землі. Хіба що їхня яскравість буде трохи вищою через більш розріджену марсіанську атмосферу, що поглинає менше світла. Навіть Сонце рухатиметься тими ж зодіакальними сузір’ями — марсіанська орбіта нахилена до екліптики менш ніж на 2°. Але добове обертання небесної сфери відбувається трохи інакше.
Якщо на Землі поблизу перетину північного кінця осі обертання з уявною небесною сферою зараз присутня досить яскрава Полярна зоря (її блиск перевищує другу зоряну величину), то на Марсі такого примітного світила нема. З усіх світил яскравіше 4-ї величини найближчим до північного полюса там є Денеб (α Лебедя), розташований у 9° від нього. І так триватиме ще дуже довго, адже Червона планета не має такого масивного супутника, як Місяць, тому прецесія її осі відбувається набагато повільніше, ніж земної. Власне, виміряти цю швидкість ученим досі не вдалося. Єдине, що могло б кардинально вплинути на обертання Марса — його зіткнення з чималим астероїдом. Однак нічого подібного поки не передбачається.
Значно краще «позначений» на марсіанському небі південний полюс. Його допоможе знайти астеризм під назвою Фальшивий хрест, утворений зорями 2-ї величини Авіор, Аспідіск (обидві з сузір’я Киля), а також δ і κ Вітрил. Остання розташована лише у 2°45’ від точки умовного перетину осі обертання Марсу з небесною сферою. Це майже втричі більше за відстань від Полярної зорі до «справжнього» північного полюса на Землі, однак цілком може слугувати для орієнтації.
Загалом марсіанське небо надає багато можливостей для астрономічних спостережень, особливо з огляду на те, що воно значно частіше буває чистим — за винятком досить рідкісних періодів масштабних пилових бур, які можуть тривати кілька місяців. А велетенські згаслі вулкани Червоної планети стануть чудовим місцем для будівництва астрономічної обсерваторії. Справа за малим — спорядити експедицію на Марс і збудувати там постійне людське поселення.
Ця стаття була опублікована у №1 (190) 2024 року журналу Universe Space Tech. Придбати цей номер в електронній або друкованій версії можна у нашому магазині.
