Viditelnost planety Mars v opozici v roce 2012

Planeta Mars je 4. planeta sluneční soustavy. Je to planeta terrestrického typu s rovníkovým průměrem 6794 km a polárním průměrem 6744 km. Planeta se otočí kolem své osy jednou za 24 h 36 min. Zploštění Marsu je — stejně jako u Země — způsobeno odstředivou silou následkem rotace planety. Podobně jako Země, i Mars má rotační osu skloněnou ke kolmici k rovině oběhu, takže v průběhu jednoho oběhu přivrací ke Slunci střídavě severní a jižní polokouli. Sklon osy činí 26,72°, tedy o něco více, než u Země (23,438°). Tato skutečnost má vliv i na vzhled Marsu při pozorování ze Země.

Ze Země je Mars pozorovatelný jako žlutý, někdy načervenalý kotouček o úhlovém průměru 2″ až 25″ a jasnosti +2 mag až −2,8 mag podle vzdálenosti od Země. Mars se k Zemi nejvíce přibližuje v období kolem opozice Marsu se Sluncem. Taková opozice nastává přibližně jednou za 2 roky. Protože Mars obíhá kolem Slunce po excentrické dráze, ne každá opozice je k pozorování Marsu stejně příznivá.

Když je Mars v opozici se Sluncem v apheliu, má podstatně menší úhlový průměr (cca 14″) i jasnost (cca −1 mag), než když je v opozici v periheliu. Při periheliové opozici může Mars jasností překonat Jupitera a stát se tak na krátkou dobu 4. nejjasnějším objektem oblohy (po Slunci, Měsíci a Venuši). To se stalo naposledy v letech 1988 a 2003. Zároveň ovšem platí, že při periheliové opozici má Mars zpravidla nízkou deklinaci a při apheliové opozici naopak vysokou. Pro pozorovatele ze severní polokoule Země je tedy periheliová opozice téměř vždy znevýhodněna malou výškou nad obzorem a krátkou denní dráhou. Výhoda většího úhlového průměru je tak znehodnocena větším „chvěním vzduchu“ (horším seeingem). Při apheliové opozici je tomu naopak. Pravidelně se střídá 5 apheliových a 3 periheliové opozice. Přitom při některých „kompromisních“ opozicích má Mars relativně vysokou deklinaci i relativně přijatelný úhlový průměr. Z uvedeného je zřejmé, že k pozorování Marsu je vhodnější jižní polokoule Země.

Povrch Marsu v amatérském dalekohledu

Na povrchu Marsu můžeme ze Země vidět albedové útvary, které jen v některých případech odpovídají skutečným útvarům na jeho povrchu: jde především o nápadné polární čepičky, bílou skvrnku Nix Olympica (odpovídá vrcholu nejvyšší hory na Marsu, vyhaslé sopky Olympus Mons) a kanál Coprates (odpovídá roszáhlé zlomové struktuře Valles Marineris (Údolí Marineru) pojmenované podle sond Mariner). Menší útvary jsou ze Země nepozorovatelné a byly objeveny až kosmickými sondami. Mars má velmi řídkou atmosféru, která je na rozdíl od Země tvořena především kysličníkem uhličitým. Tlak na povrchu dosahuje průměrné hodnoty 0,6 kPa a značně se liší v závislosti na tom, zda je to v údolí nebo ve vyšších polohách. Tato atmosféra však stačí k tomu, aby na Marsu vanuly různě silné větry. Albedové útvary vykazují sezónní změny způsobené přesunem prachu sezónním prouděním. Občas dochází ke vzniku celoplanetární bouře, která zahalí celý viditelný povrch Marsu kromě polárních čepiček neprostupnou vrstvou zvířeného prachu okrové barvy. Bouře se zpravidla uklidní za 3 — 4 týdny, po tuto dobu je ovšem nemožné pozorovat na Marsu žádné detaily.

Blížící se opozice

Mars je již nyní pozorovatelný převážně ve druhé polovině noci v souhvězdí Lva. 14. ledna se přesune ze souhvězdí Lva do souhvězdí Panny. 4. února se vrací zpět do Lva. Opozice, která nastane 3. března 2012, je apheliová, protože 15. února 2012 je Mars v apheliu. Mars se nejvíce přiblíží k Zemi 5. března 2012 a to na 0,6737 AU (100 780 000 km). Přitom dosáhne deklinace +10° 16′, jasnosti −1,2 mag a úhlového průměru 13,9″. Klasická literatura věnovaná pozorování Marsu uvádí, že podrobnosti na povrchu Marsu se stávají dobře viditelnými, jestliže úhlový průměr Marsu překročí hranici asi 10″. Není to samozřejmě dogma, zvláště v době digitální fotografie a počítačového zpracování, ale platit tento výrok nepřestal. Období, ve kterém má Mars větší úhlový průměr než 10″, trvá od 12. ledna do 30. dubna 2012. Po celé letošní období viditelnosti natáčí k Zemi svoji severní polokouli.

Měsíce Marsu

Mars má 2 měsíce: Phobos a Deimos. Objevil je Asaph Hall r. 1877 novým refraktorem hvězdárny ve Washingtonu o průměru 65 cm. Jsou to nepravidelná tělesa o rozměrech od 10 do 28 km pokrytá prachem a impaktními krátery. Oba měsíce obíhají po téměř kruhových drahách v malé vzdálenosti od Marsu a blízko roviny Marsova rovníku. Bližší Phobos (28×22×18 km) oběhne kolem Marsu jednou za 7 h 39 min ve vzdálenosti 9400 km. Deimos (16×12×10 km) oběhne komel Marsu jednou za 30 h 18 minut ve vzdálenosti 23 500 km. Spatření těchto měsíců amatérskými dalekohledy ze Země je obtížné nejen díky jejich nízké jasnosti (Phobos +11,6 mag, Deimos +12,7 mag — obě jasnosti jsou maximální), ale především díky velmi blízkému jasnému Marsu. Snadnější je spatřit Deimos. Během periheliové opozice r. 2001 zkoušeli američtí astronomové amatéři pozorovat Marsovy měsíce na jihu USA. Během této opozice měl Mars úhlový průměr kolem 20″. Za vynikajících pozorovacích podmínek se podařilo většímu počtu pozorovatelů spatřit Deimos dalekohledem o průměru už 20 cm (!) a Phobos dalekohledem o průměru 40 cm (Journal of ALPO, autor Roger Venable). V České republice úspěšně pozoroval Marsovy oba měsíce pan Zdeněk Řehoř během zvláště výhodné periheliové opozice r. 2003 (průměr 25″, jasnost Marsu −2,8 mag). Použil Newtonův dalekohled o průměru 25 cm. Odstínil kotouček Marsu pomocí začerněného kovového vlákna v předmětové rovině okuláru.

Amatérské pozorování Marsových měsíců bude v apheliové opozici ztíženo téměř dvojnásobnou vzdáleností Marsu od Země ve srovnání s opozicí periheliovou. Abychom dosáhli stejného množství světla, které dopadne do oka a stejného rozlišení, potřebujeme dalekohled s dvojnásobným průměrem objektivu (tedy 50 cm) a s dvojnásobným zvětšením. Jestliže při periheliové opozici stačilo zvětšení např. 300×, v této opozici bude nutné použít zvětšení 600× k dosažení stejného měřítka zobrazení.

Dnes máme oproti minulým desetiletím možnost využít univerzálního internetového simulátoru na adrese http://space.jpl.nasa.gov/ (pozn. 1), který umožňuje zobrazit vzhled takřka kteréhokoli objektu sluneční soustavy při pohledu ze Země (nebo i odjinud). Nasimulování poloh měsíců velmi usnadňuje jejich nalezení.

Snáze než vizuálně lze Marsovy měsíce pozorovat fotograficky pomocí webkamery nebo CCD-kamery v zaokulárové projekci; i při fotografování je žádoucí dalekohled většího průměru. I zde platí, že výhodnější je periheliová opozice a velká výška nad obzorem. Obecný návod na fotografování planet (v češtině) můžete najít na stránkách Přístrojové a optické sekce ČAS, část „Návody“ — http://posec.astro.cz/download.php?sekce=6. Existují i další internetové zdroje, zejména stránky zkušenějších zahraničních pozorovatelů.

Amatérské pozorování Marsu ve světě

Planetární astronomové amatéři (pozorovatelé) ve světě jsou sdruženi v Association of Lunar and Planetary Observers (ALPO, http://alpo-astronomy.org/), která má sekci specializovanou na Mars.