Ungefär vartannat år, Jorden och Mars är närmast varandra i sina banor (dvs opposition). Kredit:NASA
Som närliggande planeter, Jorden och Mars har några saker gemensamt. Båda är terrestra till sin natur (d.v.s. steniga), båda har lutande yxor, och båda kretsar runt solen inom dess circumstellar beboeliga zon. Och under loppet av deras omloppsperioder (dvs ett år), båda planeterna upplever variationer i temperatur och förändringar i deras säsongsbetonade vädermönster.
Dock, på grund av deras olika omloppsperioder, ett år på Mars är betydligt längre än ett år på jorden – nästan dubbelt så långt, faktiskt. Och eftersom deras banor är olika, avståndet mellan våra två planeter varierar avsevärt. I grund och botten, vartannat år kommer Jorden och Mars att gå från att vara "i konjunktion" (där de är längre från varandra) till att vara "i opposition" (där de är närmare varandra).
Omloppsperiod:
Jorden kretsar runt solen på ett medelavstånd (halvhuvudaxel) av 149, 598, 023 km (92, 955, 902 mi; eller 1 AU), allt från 147, 095, 000 km (91, 401, 000 mi) vid perihelion till 152, 100, 000 km (94, 500, 000 mi) vid aphelion. På detta avstånd, och med en omloppshastighet på 29,78 km/s (18,5 mi/s) är tiden det tar för planeten att slutföra en enda omloppsbana av solen (d.v.s. omloppsperiod) lika med cirka 365,25 dagar.
Mars, under tiden, kretsar runt solen på ett genomsnittligt avstånd av 227, 939, 200 km (141, 634, 850 mi; eller 1,523679 AU), allt från 206, 700, 000 km (128, 437, 425 mi) vid perihelion till 249, 200, 000 km (154, 845, 700 mi) vid aphelion. Med tanke på denna skillnad i avstånd, Mars kretsar runt solen med en lägre hastighet (24,077 km/s; 14,96 mi/s) och det tar cirka 687 jorddagar (eller 668,59 Mars sols) att fullborda en enda bana.
En top-down bild av jordens och Mars banor. Kredit:NASA
Med andra ord, ett marsår är nästan 700 dagar långt, som visar sig vara 1,88 gånger så lång som ett år på jorden. Detta betyder att varje gång Mars genomför en enda bana runt solen, jorden har gått runt nästan två gånger. Under de stunder när de är på motsatta sidor av solen, detta är känt som en "konjunktion". När de är på samma sida av solen, de är i "opposition".
Mars opposition:
Per definition, en "Mars-opposition" uppstår när planeten Jorden passerar mellan solen och planeten Mars. Termen syftar på det faktum att Mars och solen dyker upp på motsatta sidor av himlen. På grund av deras banor, Mars-oppositioner inträffar ungefär vartannat år och varannan månad – 779,94 jorddagar för att vara exakt. Från vårt perspektiv här på jorden, Mars verkar gå upp i öster precis när solen går ner i väster.
Efter att ha hållit sig uppe på himlen hela natten, Mars går sedan ner i väster precis när solen börjar gå upp i öster. Under en opposition, Mars blir ett av de ljusaste objekten på natthimlen, och är lätt att se med blotta ögat. Genom små teleskop, det kommer att visas som ett stort och ljust föremål. Genom större teleskop, Mars ytegenskaper kommer till och med att bli uppenbara, som skulle inkludera dess polarisar.
Ungefär vartannat år, jorden passerar Mars när de kretsar runt solen. Kredit:NASA
En opposition kan också uppstå var som helst längs Mars bana. Dock, opposition betyder inte nödvändigtvis att de två planeterna är närmast varandra totalt sett. I sanning, det betyder bara att de befinner sig närmast varandra inom sin nuvarande omloppsperiod. Om jordens och Mars banor var perfekt cirkulära, de skulle vara närmast varandra när de var i opposition.
Istället, deras banor är elliptiska, och Mars bana är mer elliptisk än jordens – vilket betyder att skillnaden mellan deras respektive perihelion och aphelion är större. Gravitationsdragning från andra planeter ändrar också ständigt formen på våra banor – med Jupiter som drar på Mars och Venus och Merkurius som påverkar jorden.
Slutligen, Jorden och Mars kretsar inte runt solen på exakt samma plan – det vill säga deras banor lutar något i förhållande till varandra. På grund av detta, Mars och jorden kommer närmast varandra först på lång sikt. Till exempel, vart 15:e eller 17:e år, en opposition kommer att inträffa inom några veckor från Mars perihelion. När det händer medan Mars är närmast solen (kallad "perihelic opposition"), Mars och jorden kommer särskilt nära varandra.
Och ändå, de närmaste närmande mellan de två planeterna sker bara under loppet av århundraden, och vissa är alltid närmare än andra. För att göra saken ännu mer förvirrande, under de senaste århundradena, Mars bana har blivit mer och mer förlängd, bär planeten ännu närmare solen vid perihelium och ännu längre bort vid aphelium. Så framtida periheliska oppositioner kommer att föra jorden och Mars ännu närmare.
Färgkomposit av Mars från sju av dess tidigare oppositioner, tagen med rymdteleskopet Hubble. Kredit:NASA/ESA/HST
Den 28 augusti, 2003, astronomer uppskattade att jorden och Mars bara var 55, 758, 118 km (34, 646, 488 mi; 0,37272 AU) från varandra. Detta var det närmaste de två planeterna hade kommit varandra på nästan 60, 000 år. Detta rekord kommer att gälla till den 28 augusti, 2287, vid vilken tidpunkt planeterna kommer att vara uppskattningsvis 55, 688, 405 km (34, 603, 170,6 mi; 0,372254 AU) från varandra.
Framtida oppositioner:
Vill du organisera ditt schema för nästa gång Mars kommer att vara nära jorden? Här är några kommande datum, täcker de närmaste decennierna. Planera därefter!
Och om du är intresserad, Mars kommer att närma sig vid två tillfällen detta århundrade. Den första kommer att äga rum den 14 augusti, 2050, när Mars och jorden kommer att vara 55,957 miljoner km (34,77 miljoner mi; eller 0,374051 AU) från varandra; och den 1 september 2082, när de blir 55, 883, 780 km (34, 724, 571 mi; 0,373564 AU) från varandra.
Det finns en anledning till att uppdrag till Mars avgår från jorden vartannat år. Försöker dra fördel av kortare restider, rovers, orbiters och landare lanseras för att sammanfalla med Mars som är i opposition. Och när det är dags att skicka besättningsuppdrag till Mars (eller till och med bosättare) kommer samma tidpunkt att gälla!
