Órbita de Marte - Orbit of Mars

Órbita de Marte em relação às órbitas dos planetas internos do sistema solar

Marte tem uma órbita com um semieixo maior de 1,524 unidades astronômicas (228 milhões de km) e uma excentricidade de 0,0934. O planeta orbita o Sol em 687 dias e viaja 9,55 UA ao fazer isso, tornando a velocidade orbital média de 24 km / s.

A excentricidade é maior do que a de todos os outros planetas, exceto Mercúrio, e isso causa uma grande diferença entre as distâncias do afélio e do periélio - são 1,6660 e 1,3814 UA.

Mudanças na órbita

Marte está no meio de um aumento de excentricidade de longo prazo. {Ele atingiu um mínimo de 0,079 cerca de 19 milênios atrás e atingirá o pico em cerca de 0,105 após cerca de 24 milênios a partir de agora (e com distâncias de periélio de apenas 1,3621  unidades astronômicas ). A órbita às vezes é quase circular: era 0,002 1,35 milhão de anos atrás e será cerca de 0,01 milhão de anos no futuro. A excentricidade máxima entre esses dois mínimos é 0,12. A elipse, a órbita de Marte, foi descoberta pelo Kepler.

Oposições

Marte atinge a oposição quando há uma diferença de 180 ° entre as longitudes geocêntricas dele e do sol. Em um momento próximo à oposição (dentro de 8 dias e meio), a distância Terra-Marte é tão pequena quanto poderia ser durante o período sinódico de 780 dias . Cada oposição tem algum significado porque Marte é visível da Terra a noite toda, alto e totalmente iluminado, mas as de interesse especial acontecem quando Marte está perto do periélio, porque é quando Marte também está mais próximo da Terra. Uma oposição periélica é seguida por outra 15 ou 17 anos depois. Na verdade, toda oposição é seguida por uma semelhante 7 ou 8 períodos sinódicos depois, e por outra muito semelhante 37 períodos sinódicos (79 anos) depois. Na chamada oposição periélica, Marte está mais próximo do Sol e está particularmente perto da Terra: As oposições variam de cerca de 0,68 UA quando Marte está perto do afélio a apenas cerca de 0,37 UA quando Marte está perto do periélio.

Perto da Terra

Marte se aproxima da Terra mais do que qualquer outro planeta, exceto Vênus em seu ponto mais próximo - 56 milhões de km é a distância mais próxima entre Marte e a Terra, enquanto Vênus mais próximo se aproxima da Terra é de 40 milhões de km. Marte se aproxima da Terra a cada dois anos, na época de sua oposição, quando a Terra está se movendo entre o Sol e Marte. As oposições extra-fechadas de Marte acontecem a cada 15 a 17 anos, quando passamos entre Marte e o sol por volta da época de seu periélio (ponto mais próximo do Sol em órbita). A distância mínima entre a Terra e Marte tem diminuído ao longo dos anos e, em 2003, a distância mínima era de 55,76 milhões de km, mais próxima do que qualquer encontro em quase 60.000 anos (57.617 aC). A distância mínima recorde entre a Terra e Marte em 2729 será de 55,65 milhões de km. No ano 3818, o recorde será de 55,44 milhões de km, e as distâncias continuarão diminuindo por cerca de 24.000 anos.

Importância histórica

Até o trabalho de Johannes Kepler (1571–1630), um astrônomo alemão, a crença predominante era que o sol e os planetas orbitavam a Terra. Em 1543, Nicolaus Copernicus propôs que todos os planetas orbitassem em círculos ao redor do Sol, mas sua teoria não deu previsões muito satisfatórias e foi amplamente ignorada. Quando Kepler estudou as observações de seu chefe Tycho Brahe da posição de Marte no céu em muitas noites, Kepler percebeu que a órbita de Marte não poderia ser um círculo. Depois de anos de análise, Kepler descobriu que a órbita de Marte era provavelmente uma elipse , com o Sol em um dos pontos focais da elipse . Isso, por sua vez, levou à descoberta de Kepler de que todos os planetas orbitam o Sol em órbitas elípticas, com o Sol em um dos dois pontos focais. Esta se tornou a primeira das três leis do movimento planetário de Kepler .

Precisão / previsibilidade

Do ponto de vista de todos, exceto dos mais exigentes, o caminho de Marte é simples. Uma equação em Algoritmos Astronômicos que assume uma órbita elíptica imperturbada prediz os tempos de periélio e afélio com um erro de "algumas horas". O uso de elementos orbitais para calcular essas distâncias corresponde às médias reais de pelo menos cinco algarismos significativos. As fórmulas para calcular a posição diretamente dos elementos orbitais normalmente não fornecem ou precisam de correções para os efeitos de outros planetas.

Para um nível mais alto de precisão, as perturbações dos planetas são necessárias. Eles são bem conhecidos e acredita-se que sejam modelados bem o suficiente para atingir alta precisão. Esses são todos os corpos que precisam ser considerados até mesmo para muitos problemas exigentes. Quando Aldo Vitagliano calculou a data de aproximações marcianas próximas no passado ou futuro distante, ele testou o efeito potencial causado pelas incertezas dos modelos do cinturão de asteróides executando as simulações com e sem os três maiores asteróides, e descobriu que os efeitos eram insignificantes .

As observações estão muito melhores agora, e a tecnologia da era espacial substituiu as técnicas mais antigas. E. Myles Standish escreveu: "As efemérides clássicas dos últimos séculos foram baseadas inteiramente em observações ópticas: quase exclusivamente, tempos de trânsito do círculo meridiano. Com o advento do radar planetário, missões de espaçonaves, VLBI, etc., a situação para os quatro os planetas mudaram dramaticamente. " (8.5.1 página 10) Para DE405, criado em 1995, as observações ópticas foram descartadas e como ele escreveu "as condições iniciais para os quatro planetas internos foram ajustadas para dados de alcance principalmente ..." O erro em DE405 é conhecido como cerca de 2 km e agora está abaixo do quilômetro.

Embora as perturbações em Marte por asteróides tenham causado problemas, eles também foram usados ​​para estimar as massas de certos asteróides. Mas melhorar o modelo do cinturão de asteróides é uma grande preocupação para aqueles que precisam ou tentam fornecer efemérides de mais alta precisão.

Parâmetros orbitais

Não mais do que cinco algarismos significativos são apresentados na tabela a seguir dos elementos orbitais de Marte . Para este nível de precisão , os números correspondem muito bem aos elementos VSOP87 e cálculos derivados deles, bem como o melhor ajuste de 250 anos do Standish (de JPL) e cálculos usando as posições reais de Marte ao longo do tempo.

Distâncias e excentricidade (AU) (milhões de km)
Semi-eixo maior 1,5237 227,9
Periélio 1,3814 206,7
Afélio 1,6660 249,2
Média 1,5303 228,9
Circunferência 9.553 1429
Aproximação mais próxima da Terra 0,3727 55,76
Distância mais distante da Terra 2.675 400,2
Excentricidade 0,0934
Ângulos (°)
Inclinação 1.850
Período (dias) (anos)
Orbital 687,0 1.881
Sinódico 779,9 2,135
Velocidade (km / s)
Média 24,1
Máximo 26,5
Mínimo 22,0

Referências