화성의 천문학

Astronomy on Mars
참고 항목: 외계 하늘: 화성
2003년부터 지구, 달, 목성의 두 가지 다른 화성 탐사선 화성 궤도 카메라(MOC) 노출 모자이크
화성 하늘은 얼음 구름에 의해 보라색으로 변했다.
Mars Pathfinder에 의해 촬영된 것처럼 더 많은 색상의 변화를 보여주는 일몰 시 화성 하늘 클로즈

많은 경우 화성에서 본 천문학적 현상은 지구에서 본 것과 같거나 비슷하지만 때때로 (지구를 저녁/아침 별로 보는 것과 같이) 상당히 다를 수 있습니다.예를 들어, 화성의 대기는 오존층을 포함하고 있지 않기 때문에, 화성의 표면에서 자외선을 관측하는 것도 가능하다.

계절들

다음 항목도 참조하십시오.화성의 기후와 화성의 시간 기록

화성의 자전축 기울기는 25.19°로 지구 값 23.44°에 상당히 가깝기 때문에 화성은 지구와 마찬가지로 봄, 여름, 가을, 겨울의 계절을 가지고 있다.지구에서와 같이, 남반구와 북반구는 서로 반대되는 시기에 여름과 겨울이 있다.

하지만, 화성의 궤도는 지구의 궤도보다 훨씬 더 큰 이심률을 가지고 있다.그러므로, 계절은 지구보다 훨씬 더 긴 불균등한 길이를 가지고 있습니다.

계절 솔즈
(화성)		 날들
(지구상)
북쪽 봄, 남쪽 가을: 193.30 92.764
북부 여름, 남부 겨울: 178.64 93.647
북부 가을, 남부 봄: 142.70 89.836
북부 겨울, 남부 여름: 153.95 88.997

이는 북반구와 남반구에서 여름과 겨울의 길이와 강도가 다르다는 것을 의미한다.북쪽의 겨울은 따뜻하고 짧은 반면, 남쪽의 겨울은 길고 춥습니다.마찬가지로, 북쪽의 여름은 길고 시원한 반면 남쪽의 여름은 짧고 덥습니다.그러므로, 극한의 온도는 북쪽보다 남반구에서 상당히 넓다.

Mars Pathfinder(1999년 6월)가 촬영한 정오 화성 하늘.
Mars Pathfinder(1999년 6월)가 촬영한 해질녘의 화성 하늘.
Spirit 탐사선(2005년 5월)이 촬영한 것처럼 해가 질 무렵의 화성 하늘.
큐리오시티 탐사선(2013년 2월, 아티스트에 의해 시뮬레이션된 태양)이 촬영한 해질녘의 화성 하늘.

화성의 계절적 지연은 며칠에 [1]지나지 않는데, 화성의 큰 물체의 부족과 완충 효과를 제공할 수 있는 유사한 요인 때문이다.따라서, 화성의 기온에 대해, "봄"은 대략 "여름"의 거울 이미지이고, "가을"은 대략 "겨울"의 거울 이미지이다. 만약 당신이 용액과 분점을 각각의 계절의 시작이라고 생각한다면, 화성이 원형 궤도를 가지고 있다면, 며칠 후에 최고와 최저 온도가 발생할 것이다.지구에서와 같이 약 한 달 후가 아니라 여름과 겨울의 솔리스틱스.봄의 기온과 여름의 기온의 유일한 차이는 화성의 궤도의 이심률이 상대적으로 높기 때문이다: 북쪽 봄의 화성은 북쪽 여름보다 태양으로부터 더 멀기 때문에 우연의 일치로 봄은 여름보다 약간 서늘하고 가을은 겨울보다 약간 따뜻하다.하지만 남반구에서는 그 반대입니다.

봄과 여름 사이의 온도 변화는 단일 화성 솔(태양일) 내에서 일어나는 매우 급격한 변화보다 훨씬 덜하다.매일 기온은 현지 태양 정오에 최고조에 달하고 현지 자정에 최저치에 도달한다.이것은 지구의 사막에서의 영향과 유사하며, 훨씬 더 뚜렷할 뿐이다.

지구(또는 화성)의 축 방향 기울기와 편심률은 고정된 것이 아니라 수만 년 또는 수십만 년의 시간 척도로 태양계의 다른 행성들로부터의 중력 섭동에 의해 변화합니다.따라서, 예를 들어, 약 1%의 지구의 이심률은 정기적으로 변동하고 최대 6%까지 증가할 수 있으며, 먼 미래의 어느 시점에 지구는 또한 매우 다른 길이의 계절과 그에 따른 주요 기후 혼란의 달력상의 영향을 다루어야 할 것이다.

편심과는 별도로, 지구의 축 기울기는 21.5°에서 24.5°까지 다양하며, 이 "오목 주기"의 길이는 41,000년이다.이러한 기타 유사한 주기적 변화는 빙하기의 원인이 되는 것으로 생각된다(밀란코비치 주기 참조).반면, 화성의 경사 주기는 훨씬 더 극단적이다. 124,000년 주기로 15°에서 35°까지이다.최근 연구에 따르면 수천만 년 동안 그 흔들림이 0°에서 60°[2]에 이를 수 있다.지구의 큰 달은 분명히 지구의 축 기울기를 합리적인 범위 내에서 유지하는데 중요한 역할을 한다; 화성은 안정적 영향을 받지 않고 축 기울기가 더 무질서하게 변할 수 있다.

하늘색

낮 동안 하늘의 일반적인 색조는 분홍빛을 띤 [contradictory]붉은색이지만, 석양이나 떠오르는 태양 근처에서는 파란색입니다.이것은 지구의 상황과 정반대입니다.하지만 낮 동안 하늘은 황갈색 "버터스카치" [3][contradictory]색입니다.화성에서 레일리 산란은 보통 아주 작은 영향이다.하늘의 색은 먼지 입자에 1%의 자철석이 존재하기 때문에 생기는 것으로 여겨진다.황혼은 해가 진 후 그리고 해가 뜨기 전에 오래 지속되는데, 화성의 대기 중에 있는 모든 먼지 때문이다.가끔 화성 하늘은 구름 [4]속의 아주 작은 얼음 입자에 의해 빛이 산란되기 때문에 보라색을 띤다.

화성 표면의 정확한 실제 색상의 이미지를 생성하는 것은 놀랍도록 [5]복잡하다.공개된 이미지에서 재현된 것처럼 하늘의 색에는 많은 변화가 있다; 그러나 그러한 이미지들 중 많은 것들이 과학적 가치를 극대화하기 위해 필터를 사용하고 있고 진짜 [citation needed]색을 보여주려고 노력하지 않는다.그럼에도 불구하고, 수년 동안, 화성의 하늘은 지금 [citation needed]믿어지는 것보다 더 분홍빛이 도는 것으로 생각되었다.

천문 현상

지구와 달

참고 항목: 외계 하늘 earth 화성에서 온 지구
화성에서 본 지구와 달
(MRO; HiRISE;[6] 2016년 11월 20일)

화성에서 본 것처럼, 지구는 금성과 같은 내적인 행성이다.지구와 달은 육안으로는 별처럼 보이지만 망원경을 든 관찰자들은 그것들을 초승달 모양으로 볼 것이다.

큐리오시티의 화성 표면에서 본 지구와 달의 첫 모습(2014년 [7]1월 31일).

화성에 있는 관찰자는 지구 주위를 도는 달을 볼 수 있을 것이고, 이것은 육안으로 쉽게 볼 수 있을 것이다.이와는 대조적으로, 지구의 관측자들은 다른 행성의 위성을 육안으로 볼 수 없으며, 망원경이 발명된 직후에야 그러한 위성이 처음으로 발견되었다.

2004년 3월 7일 MER Spirit에 의해 촬영된 아침별로서의 지구

최대 각도 간격에서는 지구와 달이 이중 행성으로 쉽게 구별될 수 있지만, 약 1주일 후에 단일 빛의 점(육안까지)으로 합쳐지고, 그 후 약 1주일 후에 달은 반대쪽에서 최대 각도 간격에 도달하게 된다.지구와 달의 최대 각도 간격은 지구와 화성 사이의 상대 거리에 따라 상당히 다릅니다. 지구가 화성에 가장 가까울 때는 약 25도이지만(하위 결합에 가까울 때는 약 3.5도).비교하자면, 지구에서 달의 겉보기 지름은 31도이다.

2003년 5월 8일 13:00 UTC에 Mars Global Survey가 촬영한 화성의 지구와 달.남미가 보인다.

최소 각도 간격은 1µ 미만일 것이며, 때때로 달은 지구 앞을 지나가거나 지구 뒤로 지나가는 것으로 보일 것이다.전자의 경우는 지구에서 본 화성의 달 엄폐에 해당하고 달의 알베도는 지구의 알베도보다 상당히 작기 때문에 전체적인 밝기의 감소가 일어날 것이다. 비록 이것은 달의 크기가 지구의 크기보다 훨씬 작기 때문에 일반적인 육안 관찰자들에 의해 눈에 띄기에는 너무 작을 것이다.그리고 그것은 지구 원반의 작은 부분만을 덮을 것이다.

Mars Global Surveyer는 2003년 5월 8일 13:00 UTC에 지구와 달을 촬영했으며, 이는 태양으로부터 최대 각도 연장선에 매우 가깝고 화성으로부터 0.930AU 떨어진 거리이다.겉보기 등급은 -2.5와 +0.[8]9로 지정되었다.실제 크기는 거리와 지구와 달의 위상에 따라 크게 달라질 수 있습니다.

화성에 있는 관찰자와 지구에 있는 관찰자의 달 광경은 하루가 다르게 바뀔 것이다.화성에서 본 달의 위상은 매일 크게 변하지 않을 것이다; 그것은 지구의 위상과 일치할 것이고 지구와 달 둘 다 태양 주위를 공전하면서 서서히 변화할 것이다.반면에, 화성의 관찰자는 달이 공전 주기와 같은 주기로 회전하는 것을 볼 수 있고 지구에서는 결코 볼 수 없는 먼 쪽의 특징을 볼 수 있을 것이다.

지구는 열등한 행성이기 때문에, 화성의 관측자들은 가끔 태양을 가로지르는 지구의 통과를 볼 수 있다.다음 경기는 2084년에 열릴 것이다.그들은 또한 수성의 일면통과와 금성의 일면통과도 볼 수 있다.

포보스와 데이모스

MER에 의해 촬영된 포보스가 태양을 가린다.

위성 포보스는 보름달이 지구에서 보이는 각지름의 약 3분의 1로 나타나며, 반면에 데이모스는 원반을 거의 분간할 수 없는 별처럼 보인다.포보스는 매우 빠른 궤도를 그리며 (솔의 3분의 1주기를 가지고) 그것은 서쪽에서 떠서 동쪽으로 가고, 솔당 두 번 그렇게 합니다; 반면에 데이모스는 동쪽에서 떠서 서쪽으로 가고, 그러나 화성 솔보다 몇 시간만 느리게 돌고, 그래서 한 번에 지평선 위로 약 2시간 반을 보냅니다.

"보름달"에서 포보스의 최대 밝기는 약 -9 또는 -10인 반면, 데이모스의 밝기는 약 [9]-5입니다.이에 비해 지구에서 본 보름달은 -12.7로 상당히 밝다.포보스는 여전히 그림자를 드리울 정도로 밝습니다; 데이모스는 금성이 지구에서 본 것보다 약간 더 밝습니다.지구의 달과 마찬가지로 포보스와 데이모스 둘 다 비정상 단계에서는 상당히 희미하다.지구의 달과 달리 포보스의 위상과 각지름은 시시각각으로 눈에 띄게 변한다; 데이모스는 위상이 육안으로 보이기에는 너무 작다.

포보스와 데이모스는 둘 다 적도 궤도가 낮고 화성에서 꽤 가까운 궤도를 돌고 있다.따라서 Phobos는 70.4 위도 북쪽에서는 보이지 않는다.°N 또는 70.4의 남쪽°S; Deimos는 위도 82.7 북쪽에서 보이지 않는다.°N 또는 82.7°S의 남쪽.고위도 관측자(70.4° 미만)포보스에서 멀리 떨어져 있기 때문에 포보스의 각지름이 눈에 띄게 작아질 것입니다.마찬가지로, 포보스의 적도 관측자들은 포보스가 머리 위에 있을 때보다 상승하고 있을 때 포보스의 각지름이 눈에 띄게 작다는 것을 알게 될 것이다.

스피릿 로버의 포보스와 데이모스입니다.무료 NASA/JPL-Caltech

화성의 관측자들은 포보스의 통과와 태양을 가로지르는 데이모스의 통과를 볼 수 있다.포보스의 각지름은 태양의 각지름의 절반까지이기 때문에 포보스에 의해 태양의 부분일식이라고도 불릴 수 있다.하지만, 데이모스의 경우, 태양 원반에 작은 점으로 나타나기 때문에 "통과"라는 용어가 적절합니다.

포보스는 저경사 적도 궤도를 돌기 때문에, 화성 표면에 투영된 포보스의 그림자의 위치 위도에 계절적 변화가 있으며, 먼 북쪽에서 먼 남쪽까지 순환하고 다시 되돌아온다.화성의 어느 일정한 지리적 위치에서든, 그림자가 위도를 통과할 때는 화성 년마다 두 번의 간격이 있으며, 그 간격 동안 약 6개의 포보스의 통과가 몇 주에 걸쳐 그 지리적 위치에서 관찰될 수 있다.Deimos도 상황은 비슷하지만 이러한 간격 동안 0 또는 1개의 전송만 발생합니다.

춘분과 추분 때 적도를 가로지르는 경우를 제외하고는 그림자가 항상 "겨울 반구"에 드리워진다는 것을 쉽게 알 수 있다.따라서 포보스와 데이모스의 통과는 화성의 가을과 겨울에 북반구와 남반구에서 일어납니다.적도에 가까운 곳에서는 추분과 춘분점 근처에서 일어나는 경향이 있고, 적도에서 먼 곳에서는 동지에 가까운 곳에서 일어나는 경향이 있습니다.어느 경우든, 통과가 일어날 수 있는 두 간격은 동지 이전과 이후에 거의 대칭적으로 발생합니다(그러나 화성 궤도의 큰 이심률 때문에 진정한 대칭을 방해합니다).

2004년 3월 7일 MER Spirit에 의해 화성에서 촬영된 최초의 유성

화성의 관측자들은 포보스와 데이모스의 월식도 볼 수 있다.포보스는 화성의 그늘에서 약 1시간을 보내고 데이모스는 약 2시간 정도 걸립니다.놀랍게도, 그것의 궤도가 화성과 매우 가까운 거리에도 불구하고, 포보스가 일식이 되어 탈출하는 경우가 있다.

포보스와 데이모스는 둘 다 동시 회전을 하고 있는데, 이는 그들이 화성 표면에 있는 관찰자들이 볼 수 없는 "먼쪽"을 가지고 있다는 것을 의미한다.포보스의 [10][11]궤도는 낮은 기울기와 이심률에도 불구하고 지구의 달과 마찬가지로 포보스에게도 성자극 현상이 일어난다.포보스의 근접 거리에 따른 시차 및 사서의 영향으로 고위도 및 저위도에서 관측하고 포보스가 상승 및 하강하는 모습을 관찰함으로써 화성 표면의 여러 곳에서 한 번에 볼 수 있는 포보스 표면의 전체 커버리지가 50%를 훨씬 웃돈다.

포보스의 얼굴 한쪽 가장자리를 따라 커다란 스틱니 분화구가 보인다.그것은 화성 [citation needed]표면에서 육안으로 쉽게 볼 수 있을 것이다.

혜성과 유성

2014년 10월 19일 사이딩 스프링 통과 화성 혜성의 예상 경로.

화성은 광학 파장에서 비교적 투명한 대기를 가지고 있기 때문에, 가끔 유성이 보일 것이다.지구의 유성우는 지구가 혜성의 궤도와 교차할 때 발생하며, 화성에도 유성우가 있지만 지구의 유성우와는 다르다.

2014년 3월 11일 허블이 본 사이딩 스프링 혜성.

2004년 3월 7일 스피릿 탐사선에 의해 화성에서 촬영된 첫 번째 운석은 현재 혜성 114P/위즈먼-스키프였던 유성우의 일부로 여겨지고 있다.이 광선이 세페우스자리에 있었기 때문에, 이 유성우는 화성 [12]세페우스자리라고 불릴 수 있었다.

지구처럼 운석이 (대기 중에 완전히 타오르지 않고) 지표와 충돌할 수 있을 정도로 크면 운석이 된다.화성에서 발견된 최초의 운석은 히트 실드 바위였다.첫 번째와 두 번째 것은 아폴로 [13][14]임무에 의해 달에서 발견되었다.

2014년 10월 19일, 사이딩 스프링 혜성은 화성 근처를 지나갔는데, 너무 가까워서 [15][16][17][18][19][20]혼수상태에 빠졌을지도 모른다.

2014년 10월 19일 혜성 사이딩 스프링 마스 플라이바이 (아티스트 컨셉)
POV: Universe
코메트
목표: 화성
사이딩 스프링 혜성과 화성과의 근접 조우
(복합 이미지; 허블 ST; 2014년 10월 19일).

오로라스

오로라는 화성에서 발생하지만, 화성에는 행성 전체의 자기장이 없기 때문에 지구처럼 극지방에서는 발생하지 않는다.오히려, 그것들은 화성에 자기장이 존재했던 초기 시절의 잔재인 화성 지각의 자기 이상 근처에서 발생한다.화성 오로라는 태양계 [21]다른 곳에서는 볼 수 없는 독특한 종류이다.그것들은 아마도 인간의 눈에는 보이지 않을 것이다. 대부분 자외선 [22]현상이다.

천극과 황도

화성의 북극
화성의 천체 남극

화성 축의 방향은 R.A. 21hm 10 42s Decl. +52° 53.0†(또는 더 정확히는 317.6769 +52.88378)에 있는 백조자리 6등급 별 BD +52 2880(또는 2018년 HR8106, HD345로 알려져 있음)에 근접한 것이다.

북십자성의 상위 두 별인 사드르와 데네브는 [23]화성의 북극을 가리킵니다.이 극은 데네브와 세페이의 중간쯤에 있으며, 사드와 데네브 사이의 겉보기 거리보다 조금 더 먼 10°도 안 된다.극과 가깝기 때문에, 데네브는 화성의 북반구 거의 대부분에서 결코 사라지지 않는다.적도에 가까운 지역을 제외하고, 데네브는 북극을 영구적으로 돈다.데네브와 사드르의 방향은 시계 바늘이 되어 반시계를 알 수 있습니다.

화성의 북극 또한 은하면에서 불과 몇 도 떨어져 있다.따라서 특히 백조 지역이 풍부한 은하수는 항상 북반구에서 볼 수 있습니다.

이에 대응하여 남극m 천구는 9 10s 42와 -52° 53.0º에서h 발견되는데, 이는 2.5 등급의 별 카파 벨로럼(922m 06s.85 -55° 00.6ºh)에서 몇 도 떨어져 있기 때문에 남극성으로 간주될 수 있다.하늘에서 두 번째로 밝은 카노푸스는 대부분의 남쪽 위도에서 극성을 도는 별이다.

화성 황도대의 별자리는 지구의 별자리와 거의 비슷합니다 - 결국, 두 황도면은 상호 기울기가 1.85°에 불과하지만, 화성에서는 태양이 고래자리에서 6일을 보내면서 물고기자리로 떠났다가 다시 들어가면서 총 14개의 황도대의 별자리를 만듭니다.북반구의 경우 춘분점은 오피우쿠스, 하지점은 물병자리와 물고기자리의 경계, 추분은 황소자리의 경계, 동지는 처녀자리에 있다.

지구에서와 마찬가지로 세차운동은 황도대 별자리를 수천 년 또는 수만 년 동안 순환하게 할 것이다.

장기 변동

약 40만 년 전 빙하기 동안 큰 축 경사로 인해 화성이 어떻게 생겼는지 보여주는 그림

지구에서와 같이 세차운동의 효과는 북극과 남극을 매우 큰 원 모양으로 움직이게 하지만, 화성에서는 주기가 지구와 같은 26,000년이 아닌 175,000년이다[24].

지구에서와 같이, 두 번째 형태의 세차운동이 있다: 화성 궤도의 근일점점이 천천히 변화하여 이상년도가 항성년과 다르게 된다.하지만 화성에서 이 주기는 지구에서의 112,000년이 아니라 83,600년이다.

지구와 화성 둘 다, 이 두 가지 세차 주기는 반대 방향이며, 따라서 지구에서는 21,000년 그리고 화성에서는 56,600년 사이의 세차 주기가 더해진다.

지구에서처럼, 화성의 자전 주기는 느려지고 있다.그러나 포보스의 중력 효과는 무시할 수 있고 그 효과는 주로 [25]태양에 기인하기 때문에 지구보다 세 배나 작다.지구에서는 달의 중력이 훨씬 더 큰 영향을 미친다.결국, 먼 미래에, 지구의 하루 길이는 화성의 하루 길이와 같아지고 그 길이를 초과할 것이다.

지구에서와 마찬가지로, 화성은 오랜 시간 동안 화성 기후에 장기적인 영향을 미치는 축 기울기와 궤도 이심률을 변화시키는 밀란코비치 주기를 경험합니다.화성의 축방향 기울기의 변화는 지구의 달과 같은 큰 달의 안정적 영향이 없기 때문에 지구보다 훨씬 크다.화성은 지구의 4만1천년에 비해 12만4천년의 경사 주기를 가지고 있다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ 복사 시간 상수
  2. ^ 화성의 경사
  3. ^ "Why isn't the Martian sky blue like the Earth's?". Archived from the original on 2004-08-10. Retrieved 2005-04-23.
  4. ^ JPL: 보라색 화성 하늘
  5. ^ Phil Plait의 나쁜 천문학:오해:화성은 무슨 색입니까?
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  9. ^ "Astronomical Phenomena From Mars". Archived from the original on 2008-06-02. Retrieved 2005-04-23.
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  12. ^ "Extraterrestrial meteors: A martian meteor and its parent comet".
  13. ^ Joy, K.H; Messenger, S; Zolensky, M.E; Frank, D.R; Kring, D.A (2013). Bench Crater meteorite: Hydrated Asteroid Material Delivered to the Moon (PDF). 76th Annual Meteoritical Society Meeting.
  14. ^ 기상 게시판 데이터베이스:해들리 릴
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외부 링크