Als Nachbarplaneten haben Erde und Mars einiges gemeinsam. Beide sind terrestrischer Natur (d. h. felsig), beide haben geneigte Achsen und beide umkreisen die Sonne innerhalb ihrer zirkumstellare bewohnbare Zone . Und während ihrer Umlaufperioden (d. h. eines Jahres) erfahren beide Planeten Temperaturschwankungen und Änderungen ihrer jahreszeitlichen Wettermuster.
Aufgrund ihrer unterschiedlichen Umlaufzeiten ist ein Jahr auf dem Mars jedoch deutlich länger als ein Jahr auf der Erde – fast doppelt so lang. Und weil ihre Umlaufbahnen unterschiedlich sind, variiert der Abstand zwischen unseren beiden Planeten erheblich. Grundsätzlich werden Erde und Mars alle zwei Jahre von „in Konjunktion“ (wo sie weiter voneinander entfernt sind) zu „in Opposition“ (wo sie näher beieinander liegen) übergehen.
Umlaufzeit:
Die Erde umkreist die Sonne in einer durchschnittlichen Entfernung (Haupthalbachse) von 149.598.023 km (92.955.902 mi; oder 1 AE), die von 147.095.000 km (91.401.000 mi) im Perihel bis 152.100.000 km (94.500.000 mi) im Aphel reicht. In dieser Entfernung und bei einer Umlaufgeschwindigkeit von 29,78 km/s (18,5 mi/s) beträgt die Zeit, die der Planet für eine einzelne Umlaufbahn der Sonne (d. h. die Umlaufzeit) benötigt, etwa 365,25 Tage.
Ein Top-Down-Bild der Umlaufbahnen von Erde und Mars. Bildnachweis: NASA
Der Mars umkreist die Sonne in einer durchschnittlichen Entfernung von 227.939.200 km (141.634.850 mi; oder 1.523679 AU), die von 206.700.000 km (128.437 425 mi) im Perihel bis 249.200.000 km (154.845.700 mi) im Aphel reicht. Angesichts dieses Entfernungsunterschieds umkreist der Mars die Sonne mit einer geringeren Geschwindigkeit (24.077 km/s; 14.96 mi/s) und benötigt etwa 687 Erdtage (oder 668,59 Mars-Sols) für eine einzelne Umlaufbahn.
Mit anderen Worten, ein Marsjahr ist fast 700 Tage lang, was 1,88-mal so lang ist wie ein Jahr auf der Erde. Dies bedeutet, dass die Erde jedes Mal, wenn der Mars eine einzige Umlaufbahn um die Sonne absolviert, fast zweimal umrundet ist. In den Momenten, in denen sie sich auf gegenüberliegenden Seiten der Sonne befinden, wird dies als „Konjunktion“ bezeichnet. Wenn sie sich auf derselben Seite der Sonne befinden, befinden sie sich in „Opposition“.
Mars-Opposition:
Per Definition tritt eine „Mars-Opposition“ auf, wenn der Planet Erde zwischen der Sonne und dem Planeten Mars verläuft. Der Begriff bezieht sich auf die Tatsache, dass Mars und Sonne auf gegenüberliegenden Seiten des Himmels erscheinen. Aufgrund ihrer Umlaufbahnen treten Marsoppositionen etwa alle 2 Jahre und 2 Monate auf – 779,94 Erdtage, um genau zu sein. Aus unserer Perspektive hier auf der Erde scheint der Mars im Osten aufzugehen, genauso wie die Sonne im Westen untergeht.
Ungefähr alle zwei Jahre passiert die Erde den Mars, während sie die Sonne umkreist. Bildnachweis: NASA
Nachdem er die ganze Nacht am Himmel geblieben ist, geht der Mars im Westen unter, während die Sonne im Osten aufgeht. Während einer Opposition wird der Mars zu einem der hellsten Objekte am Nachthimmel und ist mit bloßem Auge gut zu erkennen. Durch kleine Teleskope erscheint es als großes und helles Objekt. Durch größere Teleskope werden sogar die Oberflächenmerkmale des Mars sichtbar, einschließlich seiner polaren Eiskappen.
Eine Opposition kann auch überall entlang der Umlaufbahn des Mars auftreten. Opposition bedeutet jedoch nicht, dass die beiden Planeten insgesamt am nächsten sind. In Wahrheit bedeutet dies nur, dass sie sich innerhalb ihrer aktuellen Umlaufperiode am nächsten zueinander befinden. Wenn die Umlaufbahnen von Erde und Mars perfekt kreisförmig wären, wären sie einander am nächsten, wenn sie sich in Opposition befinden.
Stattdessen sind ihre Umlaufbahnen elliptisch und die Umlaufbahn des Mars ist elliptischer als die der Erde – was bedeutet, dass der Unterschied zwischen ihrem jeweiligen Perihel und Aphel größer ist. Das Ziehen der Schwerkraft von anderen Planeten verändert auch ständig die Form unserer Umlaufbahnen – wobei Jupiter auf den Mars zieht und Venus und Merkur die Erde beeinflussen.
Farbkomposition des Mars aus sieben seiner früheren Oppositionen, aufgenommen mit dem Hubble-Weltraumteleskop. Bildnachweis: NASA/ESA/HST
Schließlich umkreisen Erde und Mars die Sonne nicht auf exakt derselben Ebene – d. h. ihre Bahnen sind leicht gegeneinander geneigt. Aus diesem Grund kommen sich Mars und Erde nur langfristig am nächsten. Alle 15 oder 17 Jahre kommt es beispielsweise innerhalb weniger Wochen nach dem Perihel des Mars zu einer Opposition. Wenn es passiert, während der Mars der Sonne am nächsten ist (sogenannte „perihelische Opposition“), kommen sich Mars und Erde besonders nahe.
Doch die engsten Annäherungen zwischen den beiden Planeten finden erst im Laufe der Jahrhunderte statt, und manche sind immer näher als andere. Um die Sache noch verwirrender zu machen, wurde die Umlaufbahn des Mars in den letzten Jahrhunderten immer länger, wodurch der Planet im Perihel noch näher an die Sonne und am Aphel noch weiter entfernt wurde. Zukünftige perihelische Oppositionen werden Erde und Mars also noch näher bringen.
Am 28. August 2003 schätzten Astronomen, dass Erde und Mars nur 55.758.118 km (34.646.488 Meilen; 0,37272 AE) voneinander entfernt waren. Dies war der nächste, den die beiden Planeten seit fast 60.000 Jahren hatten. Dieser Rekord wird bis zum 28. August 2287 gelten, dann werden die Planeten schätzungsweise 55.688.405 km (34.603.170,6 Meilen; 0,372254 AE) voneinander entfernt sein.
Zukünftige Oppositionen:
Möchten Sie Ihren Terminplan für das nächste Mal organisieren, wenn der Mars der Erde nahe kommt? Hier sind einige bevorstehende Termine, die die nächsten Jahrzehnte abdecken. Planen Sie entsprechend!
- 27. Juli 2018
- 13. Oktober 2020
- 8. Dezember 2022
- 16. Januar 2025
- 19. Februar 2027
- 25. März 2029
- 4. Mai 2031
- 27. Juni 2033
- 15. September 2035
- 19. November 2037
- 2. Januar 2040
- 6. Februar 2042
- 11. März 2044
- 17. April 2046
- 3. Juni 2048
- 14. August 2050
Und falls Sie interessiert sind, der Mars wird sich in diesem Jahrhundert zweimal nähern. Die erste wird am 14. August 2050 stattfinden, wenn Mars und Erde 55,957 Millionen km (34,77 Millionen Meilen oder 0,374051 AE) voneinander entfernt sind; und am 1. September 2082, wenn sie 55.883.780 km (34.724.571 mi; 0,373564 AE) voneinander entfernt sein werden.
Es gibt einen Grund, warum alle zwei Jahre Missionen zum Mars von der Erde abheben. Um kürzere Reisezeiten zu nutzen, werden Rover, Orbiter und Lander gestartet, um mit der Opposition des Mars zusammenzufallen. Und wenn es an der Zeit ist, bemannte Missionen zum Mars (oder sogar zu Siedlern) zu schicken, gilt das gleiche Timing!
Wir haben hier bei Universe Today viele interessante Artikel über den Mars geschrieben. Hier ist Wie weit ist der Mars von der Erde entfernt? , Wie lange dauert es, zum Mars zu gelangen? , Wie lange dauert ein Jahr auf dem Mars? , Wie weit ist der Mars von der Sonne entfernt? , und Wie lange braucht der Mars, um die Sonne zu umkreisen?
Für weitere Informationen finden Sie hier einen umfassenden Zeitplan für die kommenden Mars-Opposition .
Astronomy Cast hat auch einige wundervolle Episoden auf dem Roten Planeten. Hier ist Folge 52: Mars , und Folge 91: Die Suche nach Wasser auf dem Mars .
Quellen:
