Файл: Исследование Марса План Введение 1 Первые исследования Марса 2 Модели Солнечной системы.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.04.2024
Просмотров: 35
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
провалов в наблюдении круговой орбиты Марса, в соответствии с требованиями теории Коперника, Кеплеру удалось теоретически обосновать наблюдения Тихо Браге, предположив, что Марс обращается не по круговой, а по эллиптической орбите, в одном из фокусов которой расположено Солнце. Его модель стала основой законов, описывающих движения планет, которые были опубликованы им в многотомной работе «Астрономия Коперника» (лат. «Epitome astronomia Copernicanae») в 1615—1621 годах[22].
Телескопическое наблюдение и картографирование Марса
Доменико Тинторетто. Портрет Галилео Галилея, 1605—1607 гг.
Полярная шапка Марса
Итальянский ученый Галилео Галилей был первым человеком, использовавшим телескоп для астрономических наблюдений. В его записях указано, что он начал наблюдения Марса в телескоп в сентябре 1610 года с целью обнаружить у планеты фазы затмения, аналогичные наблюдаемым у Венеры и Луны. Хотя точно неизвестно об успехе обнаружения, Галилеем в декабре 1610 года было отмечено, что угловые размеры Марса уменьшились[23]. Изменение освещенности Марса было подтверждено только через тридцать пять лет польским астроном Яном Гевелием[24].
Альбедо Большого Сырта (снимок НАСА)
В 1644 году итальянский иезуит Даниэлло Бартоли сообщил о наблюдении двух темных пятен на Марсе. Наблюдая в 1651, 1653 и 1655 годах планету в оппозиции, когда она больше всего сближается с Землей, итальянский астроном Джованни Баттиста Риччиоли совместно со своим учеником Франческо Мария Гримальди также отметили пятна с различной отражательной силой[25].
Голландский астроном Христиан Гюйгенс первым составил первым карту поверхности Марса, отражающую множество деталей местности. 28 ноября 1659 года он сделал несколько иллюстраций Марса, на которых были отображены различные темные области, позже сопоставленные с морем Сырт и, возможно, одной из полярных шапок[26]. В том же году ему удалось измерить период вращения планеты, равный, по его расчетам, 24 земным часам[24]. Также он сделал грубую оценку диаметра Марса, предположив, что он равен около 60 % от диаметра Земли (эта оценка сопоставима с современным значением в 53 %)[27].
Предположительно, первые наблюдения о существовании у Марса ледяной шапки на южном полюсе были сделаны итальянским астрономом Джованни Доменико Кассини в 1666 году. В том же году он использовал при наблюдениях Марса маркировку поверхности, и
определил период вращения, равный 24 ч. 40 м. (это отличается от правильного значения менее чем на 3 минуты). В 1672 году Христиан Гюйгенс заметил нечеткую белую шапочку и на северном полюсе[28]. Позже, в 1671 году, Кассини становится первым директором Парижской обсерватории, где он занимался решением проблемы о физическом масштабе Солнечной системы. Для этого из разных точек на Земле было измерено положение Марса на фоне звезд — суточный параллакс. Из-за перигельной оппозиции Марса к Солнцу, Марс в течение 1671 года находился в тесном сближении с Землей. Кассини и Жан Пикар наблюдали положение Марса в Париже, в это же время французский астроном Жан Рише сделал измерение положения в Кайенне (Южная Америка). Хотя эти наблюдения не были точны из-за качества астрономических инструментов, однако группа Кассини по результатам измерений получила значение, отличное от правильного не более чем на 10 %[29][30].
Английский астроном Джон Флемстид также провел эксперименты по измерению масштаба Солнечной системы и получил аналогичные результаты[31].
В 1704 году франко-итальянский астроном Жак Филипп Маральди провел систематические исследования южной шапки и заметил, что она претерпевает изменение с вращением планеты. Это свидетельствует о том, что центр шапки не расположен в полюсе планеты. Также он заметил, что шапки меняются в размерах с течением времени[25][32].
Немецко-английский астроном Уильям Гершель начал вести наблюдения Марса в 1777 году. Особенно его интересовали полярные шапки планеты. Через четыре года, в 1781 году, он отметил, что на юге шапка «очень большая», это он приписывал нахождению полюса на темной стороне планеты в течение последних 12 месяцев. В 1784 году южная шапка стала гораздо меньше, и это позволило предположить, что размер шапок зависит от сезона на планете и, следовательно, сами шапки состоят изо льда. В 1781 году Гершель вычислил два важных параметра: период вращения Марса, равный по его расчетам 24 ч. 39 м. 21 с., и наклон оси планеты от полюсов к плоскости орбиты, равный примерно 28,5°. Он отметил, что Марс «крупный, но с умеренным климатом, так что его жители, вероятно, попадают в ситуации во многом похожие на наши»[32][33][34][35].
Между 1796 и 1809 годами французский астроном Оноре Флаугергас заметил омрачение Марса, указав, что «вуаль цвета охры» закрыла поверхность. Возможно, это первый доклад о желтых облаках и пылевых бурях на Марсе[36][37].
Версия карты Марса, опубликованная Ричардом Проктором в 1905 году
Атмосфера Марса
Фобос (сверху) и Деймос (снизу)
В начале XIX века повышение размера и качества оптики телескопов значительно сказалось на развитии астрономии и иных научных дисциплин. Наиболее заметным среди этих усовершенствований были двухкомпонентные ахроматические линзы с немецкой оптикой Йозефа Фраунгофера, которые по сравнению с предшественниками существенно устраняли кому — оптический эффект, который искажает внешний край изображения. В 1812 году Фраунгоферу удалось создать ахроматический объектив диаметром 190 миллиметров. Размер главной линзы является основным фактором, определяющим способность к фокусировке света (светосила) и разрешение телескопа[38][39].
В 1830 году во время противостояния Марса, два немецких астронома, Иоганн Генрих фон Медлер и Вильгельм Беер для детального изучения планеты использовали 95-миллиметровый рефрактор с оптической системой Фраунгофера. В качестве точки отсчета они выбрали характерную особенность рельефа, отстоящую южнее от экватора на 8° (позже получившую название Синус Меридиан и выбранную в качестве нулевого меридиана Марса). Во время своих наблюдений они установили, что большинство особенностей поверхности Марса являются постоянными, а точнее, не меняются в период вращения планеты. В 1840 году Медлер скомбинировал изображения, полученные за 10 лет наблюдений, и составил более точную карту поверхности. Вместо того, чтобы давать название различным маркерам, Беер и Медлер обозначали их буквами; например Меридиан-Бэй (Синус Меридиан) был обозначен буквой «А»[24][39][40].
В 1858 году, во время противостояния Марса, итальянский астроном отец Анджело Секки
3. Первые наблюдения при помощи телескопов
Телескопическое наблюдение и картографирование Марса
Доменико Тинторетто. Портрет Галилео Галилея, 1605—1607 гг.
Полярная шапка Марса
Итальянский ученый Галилео Галилей был первым человеком, использовавшим телескоп для астрономических наблюдений. В его записях указано, что он начал наблюдения Марса в телескоп в сентябре 1610 года с целью обнаружить у планеты фазы затмения, аналогичные наблюдаемым у Венеры и Луны. Хотя точно неизвестно об успехе обнаружения, Галилеем в декабре 1610 года было отмечено, что угловые размеры Марса уменьшились[23]. Изменение освещенности Марса было подтверждено только через тридцать пять лет польским астроном Яном Гевелием[24].
Альбедо Большого Сырта (снимок НАСА)
В 1644 году итальянский иезуит Даниэлло Бартоли сообщил о наблюдении двух темных пятен на Марсе. Наблюдая в 1651, 1653 и 1655 годах планету в оппозиции, когда она больше всего сближается с Землей, итальянский астроном Джованни Баттиста Риччиоли совместно со своим учеником Франческо Мария Гримальди также отметили пятна с различной отражательной силой[25].
Голландский астроном Христиан Гюйгенс первым составил первым карту поверхности Марса, отражающую множество деталей местности. 28 ноября 1659 года он сделал несколько иллюстраций Марса, на которых были отображены различные темные области, позже сопоставленные с морем Сырт и, возможно, одной из полярных шапок[26]. В том же году ему удалось измерить период вращения планеты, равный, по его расчетам, 24 земным часам[24]. Также он сделал грубую оценку диаметра Марса, предположив, что он равен около 60 % от диаметра Земли (эта оценка сопоставима с современным значением в 53 %)[27].
Предположительно, первые наблюдения о существовании у Марса ледяной шапки на южном полюсе были сделаны итальянским астрономом Джованни Доменико Кассини в 1666 году. В том же году он использовал при наблюдениях Марса маркировку поверхности, и
определил период вращения, равный 24 ч. 40 м. (это отличается от правильного значения менее чем на 3 минуты). В 1672 году Христиан Гюйгенс заметил нечеткую белую шапочку и на северном полюсе[28]. Позже, в 1671 году, Кассини становится первым директором Парижской обсерватории, где он занимался решением проблемы о физическом масштабе Солнечной системы. Для этого из разных точек на Земле было измерено положение Марса на фоне звезд — суточный параллакс. Из-за перигельной оппозиции Марса к Солнцу, Марс в течение 1671 года находился в тесном сближении с Землей. Кассини и Жан Пикар наблюдали положение Марса в Париже, в это же время французский астроном Жан Рише сделал измерение положения в Кайенне (Южная Америка). Хотя эти наблюдения не были точны из-за качества астрономических инструментов, однако группа Кассини по результатам измерений получила значение, отличное от правильного не более чем на 10 %[29][30].
Английский астроном Джон Флемстид также провел эксперименты по измерению масштаба Солнечной системы и получил аналогичные результаты[31].
В 1704 году франко-итальянский астроном Жак Филипп Маральди провел систематические исследования южной шапки и заметил, что она претерпевает изменение с вращением планеты. Это свидетельствует о том, что центр шапки не расположен в полюсе планеты. Также он заметил, что шапки меняются в размерах с течением времени[25][32].
Немецко-английский астроном Уильям Гершель начал вести наблюдения Марса в 1777 году. Особенно его интересовали полярные шапки планеты. Через четыре года, в 1781 году, он отметил, что на юге шапка «очень большая», это он приписывал нахождению полюса на темной стороне планеты в течение последних 12 месяцев. В 1784 году южная шапка стала гораздо меньше, и это позволило предположить, что размер шапок зависит от сезона на планете и, следовательно, сами шапки состоят изо льда. В 1781 году Гершель вычислил два важных параметра: период вращения Марса, равный по его расчетам 24 ч. 39 м. 21 с., и наклон оси планеты от полюсов к плоскости орбиты, равный примерно 28,5°. Он отметил, что Марс «крупный, но с умеренным климатом, так что его жители, вероятно, попадают в ситуации во многом похожие на наши»[32][33][34][35].
Между 1796 и 1809 годами французский астроном Оноре Флаугергас заметил омрачение Марса, указав, что «вуаль цвета охры» закрыла поверхность. Возможно, это первый доклад о желтых облаках и пылевых бурях на Марсе[36][37].
4. Картографирование Марса и географический период
Версия карты Марса, опубликованная Ричардом Проктором в 1905 году
Атмосфера Марса
Фобос (сверху) и Деймос (снизу)
В начале XIX века повышение размера и качества оптики телескопов значительно сказалось на развитии астрономии и иных научных дисциплин. Наиболее заметным среди этих усовершенствований были двухкомпонентные ахроматические линзы с немецкой оптикой Йозефа Фраунгофера, которые по сравнению с предшественниками существенно устраняли кому — оптический эффект, который искажает внешний край изображения. В 1812 году Фраунгоферу удалось создать ахроматический объектив диаметром 190 миллиметров. Размер главной линзы является основным фактором, определяющим способность к фокусировке света (светосила) и разрешение телескопа[38][39].
В 1830 году во время противостояния Марса, два немецких астронома, Иоганн Генрих фон Медлер и Вильгельм Беер для детального изучения планеты использовали 95-миллиметровый рефрактор с оптической системой Фраунгофера. В качестве точки отсчета они выбрали характерную особенность рельефа, отстоящую южнее от экватора на 8° (позже получившую название Синус Меридиан и выбранную в качестве нулевого меридиана Марса). Во время своих наблюдений они установили, что большинство особенностей поверхности Марса являются постоянными, а точнее, не меняются в период вращения планеты. В 1840 году Медлер скомбинировал изображения, полученные за 10 лет наблюдений, и составил более точную карту поверхности. Вместо того, чтобы давать название различным маркерам, Беер и Медлер обозначали их буквами; например Меридиан-Бэй (Синус Меридиан) был обозначен буквой «А»[24][39][40].
В 1858 году, во время противостояния Марса, итальянский астроном отец Анджело Секки