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探秘火星 | 什么是火星冲日,为何难得一见?

2020年10月14日将发生火星冲日,你知道什么是火星冲日吗?2020年,人类探测火星,

探秘火星 | 什么是火星冲日,为何难得一见?

2020年10月14日将发生火星冲日,你知道什么是火星冲日吗?

2020年,

人类探测火星,

太空探索的征程又向前迈进。

本期由北京天文馆李冰老师

主讲的“探秘火星”系列科普内容

将和大家聊聊火星冲日。

2020年10月14日,火星冲日。

火星在地球外面绕太阳运行,地球的公转周期为365天,火星为687天,地球差不多跑两圈,火星才跑一圈。所以火星与地球之间的距离一直在变化。

当火星和地球在太阳的两边,地球、太阳、火星几乎排列成一条直线的时候,火星与地球之间的距离最远。这时,从地球上看去,火星和太阳好像重合在一起,所以称为火星合日。合,重合的合。

火星合日时,火星和太阳好像重合在一起。火星同太阳一起升起,一起落下,所以整晚都看不到火星。

探秘火星 | 什么是火星冲日,为何难得一见?

图 1 火星合日示意图 李冰绘制

明白了火星合日距离太阳最远,再来看什么时候火星距离太阳最近。

火 星 什 么 时 候 距 离 太 阳 最 近 ?

当火星和地球在太阳的同一侧,火星、地球、太阳几乎成一条直线时,火星与地球之间距离最近,叫做火星冲日。“冲”是“冲着、向着”的意思。火星冲日就是火星隔着地球冲着太阳。日落后,火星就从东方升起,整夜可见。

探秘火星 | 什么是火星冲日,为何难得一见?

图2 火星冲日示意图 李冰绘制

如果火星与地球绕太阳转的轨道都是正圆,那么每次发生火星冲日时,火星与地球的距离都是一样的。但是,火星和地球绕太阳运行的轨道都不是正圆,而是椭圆。

在火星轨道上,距离太阳最近的那一点,叫做近日点;距离太阳最远的那一点,叫做远日点。火星冲日可以发生在轨道上任何一点。如果火星冲日时,火星刚好处在近日点附近,那么火星与地球的距离更近,称为火星近日点冲日,也叫火星大冲。

即使都是火星大冲,火星与地球之间的距离也不相同,有的大冲发生时,火星与地球的距离更近,例如2003年8月29日这次,火星距离地球只有5576万千米,是几万年间最近的一次。

探秘火星 | 什么是火星冲日,为何难得一见?

图 3 火星与地球距离示意图 李冰绘制

火星与地球的最远距离与最近距离相差很大。火星距离地球最远的时候,可达4亿千米,距离地球最近时约为5600万千米。如果从火星那里,发出一束光,那么在距离地球最远时,需要20分钟到达地球,距离最近时,只需要4分钟。从月亮发出的光1.3秒到达地球。从太阳发出的光8分钟到达地球。

每隔26个月,火星冲日一次。火星大冲约15年到17年发生一次。上一次火星大冲发生在2018年7月27日,下次火星大冲就要等到2035年9月15日。在火星距离地球最近的时候发射火星探测器最节省能量,所以,美国把实现载人登陆火星的项目时间定为本世纪30年代。

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