Какая планета ближе всего к Земле? Нет, не Венера

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Наука и космос

Задайте кому-нибудь простой вопрос: какая планета находится ближе всего к Земле? С вероятностью в 99% вы услышите один из двух ответов — Венера или Марс. И это совершенно логично. Мы привыкли думать о Солнечной системе как о наборе концентрических дорожек на стадионе, где мы бежим по третьей, Венера — по второй, а Марс — по четвёртой. Интуитивно кажется, что ближайший сосед — это тот, кто бежит по соседней дорожке.

Долгое время астрономия поддерживала эту идею. Ведь если измерить минимальное расстояние между орбитами, то Венера действительно подходит к нам на рекордно близкое расстояние — каких-то 40 миллионов километров в определённые моменты. Ни одна другая планета не может похвастаться таким сближением.

Земля на фоне Меркурия. Вольная интерпретация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

Но что, если этот подход — всего лишь один, и не самый точный, способ взглянуть на вещи? Что, если наш настоящий «ближайший сосед» — тот, кто в среднем проводит рядом с нами больше всего времени? Недавнее исследование, опубликованное в журнале Physics Today, предлагает именно такую, несколько контринтуитивную, точку зрения. И ответ, который оно даёт, способен удивить.

Оказывается, наш самый верный космический компаньон — это Меркурий.

(а) Равномерное вероятностное распределение двух тел, движущихся по круговым орбитам с радиусами r₁ и r₂; (б) Радиальная симметрия используется для упрощения расчёта среднего расстояния между распределениями. DOI:https://doi.org/10.1063/PT.6.3.20190312a
Автор: Tom Stockman et al. Источник: pubs.aip.org
Почему мы всегда ошибались?

Проблема нашего привычного взгляда кроется в статичности. Мы смотрим на карту Солнечной системы и видим аккуратные эллипсы орбит. Мы находим точку, где орбита Земли и Венеры максимально сближаются, и делаем вывод. Но планеты — не статичные точки. Они находятся в вечном движении, словно участники гигантского космического танца.

Представьте себе два аттракциона-карусели, вращающихся рядом. Вы на одной, ваш друг — на соседней. Когда ваши кабинки оказываются рядом, вы можете почти дотронуться друг до друга. Но уже через пол-оборота вас разделяет максимальное расстояние — вы на противоположных сторонах от центра. Большую часть времени вы находитесь где-то посередине, но точно не рядом.

Именно это и происходит с Землёй и Венерой. Да, Венера — наша «соседка по орбите», и она действительно подлетает к нам очень близко. Но она же и улетает очень далеко, когда оказывается по другую сторону Солнца. В такие моменты нас могут разделять колоссальные 260 миллионов километров. То же самое справедливо и для Марса.

Симуляция движения планет земной группы в течение одного земного года показывает, что Меркурий (серый цвет в орбитальной анимации) имеет наименьшее среднее расстояние до Земли (синий цвет) и чаще всего является её ближайшим соседом. Кроме того, планетолог Дэвид Ротери провёл симуляцию Солнечной системы для радиопрограммы BBC More or Less и пришёл к аналогичным результатам. Видео с канала Tomment Section
Новая арифметика для старых планет

Так что же сделали учёные? Они решили перестать измерять «лучший момент» и вместо этого вычислили «среднюю температуру по больнице». Они создали компьютерную модель, в которой планеты вращались на протяжении 10 000 лет, и специальный алгоритм постоянно замерял расстояние между каждой парой планет. Затем все эти бесчисленные замеры были усреднены.

И тут всплыл поразительный факт. Меркурий, самая маленькая и самая близкая к Солнцу планета, в среднем оказывается ближе к Земле, чем Венера или Марс.

Как такое возможно? Всё дело в его уникальном положении. Орбита Меркурия очень компактна и «прижата» к Солнцу. Он никогда не отходит далеко от центра системы. В то время как Венера и Земля совершают свои широкие круги, то сближаясь, то удаляясь на огромное расстояние, Меркурий всегда остаётся где-то «неподалёку». Он не может улететь от нас на противоположную сторону Солнечной системы так далеко, как это делает Венера. Его максимальное удаление от нас гораздо меньше. В результате, хотя он никогда и не подходит к нам так близко, как Венера в свой лучший момент, его среднее расстояние до Земли оказывается наименьшим.

Метод «точка-окружность» (синие точки) вычисляет среднее расстояние от Нептуна до семи других планет гораздо точнее, чем метод, используемый такими сайтами, как The Planets (жёлтый). Значения сравниваются с результатами 10 000-летней симуляции Солнечной системы. Авторы: Грег Стасевич и Flourish. DOI:https://doi.org/10.1063/PT.6.3.20190312a
Автор: Tom Stockman et al. Источник: pubs.aip.org
Меркурий: незаметный друг для всех

Но самое невероятное открытие ждало исследователей впереди. Оказалось, Меркурий — ближайший сосед не только для Земли. Он является ближайшей планетой (опять же, в среднем) для каждой из остальных семи планет Солнечной системы.

Звучит как парадокс, правда? Как может крошечный Меркурий быть ближе к гиганту Нептуну, чем, скажем, его сосед Уран? Логика та же. Все планеты, включая Нептун, проводят половину своего времени на противоположной от любой другой планеты стороне Солнца. Из-за своей маленькой и быстрой орбиты Меркурий смягчает эти гигантские колебания расстояния. Он как бы является общим, всегда доступным центром для всех. Он никогда не бывает «очень близко» к Сатурну или Юпитеру, но, что важнее, он никогда не бывает и «катастрофически далеко».

Дело не в расстоянии, а в перспективе

Этот простой, на первый взгляд, астрономический факт на самом деле говорит о многом. Он показывает, как сильно наше восприятие зависит от выбранного метода измерения. Задавая вопрос «кто ближе?», мы подсознательно ищем одно-единственное число — минимальную дистанцию. Но реальность, особенно космическая, гораздо динамичнее и сложнее.

Понимание того, что Меркурий — наш ближайший сосед в среднем, не отменяет рекордов сближения Венеры. Оно просто добавляет новый, более целостный слой в наше понимание небесной механики. Это напоминание о том, что даже в такой, казалось бы, изученной вдоль и поперёк области, как наша Солнечная система, всегда есть место для открытий, которые заставляют нас взглянуть на привычные вещи под совершенно другим углом.

Так что в следующий раз, когда вы посмотрите на ночное небо, помните: где-то там, рядом с ослепительным Солнцем, прячется наш самый верный, хоть и незаметный, космический сосед.

6 комментариев

Добавить комментарий

P
Хорошо, что ученые не слушают таких идиотов и рассчитывают полет на Марс по кратчайшей траектории, а не по «средней»;)
S
Автор, к сожалению, не приводит точного определения понятия «специальный алгоритм постоянно замерял расстояние между каждой парой планет». Можно предположить, что имеется ввиду бесконечная сумма произведений dt*dL, то есть измеряется взаимное удаление двух планет друг от друга и умножается на длительность этого самого промежутка времени(к примеру, 1 секунда, считая, что за 1 секунду расстояние не слишком изменится). Потом суммируются все эти произведения, то есть, по-другому сказать, берется интеграл. Если потом поделить эту сумму(интеграл) на общую длительность наблюдения, можно получить величину, выраженную в метрах(километрах) и, наверное, это и будет «среднее расстояние» между планетами". Ещё меньшее расстояние можно получить, если вместо Меркурия взять Солнце. Его, вообще, можно считать неподвижным при таких расчётах.
a
Солнце все-таки не планета.
T
А луна разве не планета, хоть и маленькая?
U
У нас также статистика среднюю зарплату считает… Один нифига не получает, другой — 100 тыс. А в среднем — оба по 50к.
S
Да не, они говорят, что считают медианную зарплату.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Толпы туристов и жесткие правила: как живет самый священный остров Японии

В каждом туристической листовке, связанной с Японией, обычно можно увидеть два объекта: гору Фудзияма и насыщенного алого цвета врата тории, словно парящие над водой. Именно о вторых и пойдет речь,...

Устаревшая идея или недопонятая реальность? Спор об эфире в физике и его ирония

Представим себе открытый космос. Пусть расстояния от планет будут такими, чтобы количества овеществленной материи явно не хватало для того, чтобы любая магнитная волна передавалась через...

Малахит, Лазурит, Тигровый глаз, два авантюрина: российский часовой бренд представляет новые механические часы

Продолжение «каменной коллекции» выпустила компания Briller, и на этот раз часы получили механизм с ручным заводом. Уточнение это имеет значение, так как коллекция - скорее продолжение...

«Волна» 1954 года: магнитофон, у которого не было ни двигателя, ни блока питания

У этого магнитофона-приставки не было собственного двигателя, чтобы вращать катушки, и блока питания тоже не было. Чтобы работать, он «паразитировал» на других устройствах, причем сразу двух....

Заложники гигантомании: почему мировая логистика больше не справляется с мегасудами

Морская контейнерная перевозка давно стала артерией глобальной торговли. Более 80% мировой торговли по объёму перемещается по морю, и в последние десятилетия отрасль пережила настоящую революцию...

Почему школьная химия не работает в вакууме, или как растворители обманывали ученых сто лет

Каждый, кто изучал органическую химию, сталкивался с понятием индуктивного эффекта. В учебниках его описывают как направленное смещение электронной плотности по цепочке простых химических связей....