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

Угольный фильтр в холодильнике: нужен ли он и стоит ли за него платить

Современный холодильник представляет сложную система, где воздух постоянно циркулирует для равномерного охлаждения всех продуктов. При хранении разнообразной еды в камере могут появляться...

Гидропонная ферма своими руками: создаём установку для свежей зелени на подоконнике с 3D‑принтером QIDI Max4

Свежая зелень круглый год: как собрать гидропонную систему с помощью 3D‑печати на примере QIDI Max4. Свежая зелень в доме круглый год — об этом, пожалуй, мечтают многие, и не имеет...

Роботы научились «плавать» в пространстве-времени, используя формулы Эйнштейна

Благодаря научно-фантастическим фильмам мы уже привыкли, что на основе Общей теории относительности Эйнштейна мы когда-то в далёком будущем сможем покорять пространство-время. А сейчас эту теорию...

Обзор комбо-устройства Inspector Mike S Pro – возможности комбо-устройства без лишних ожиданий

Inspector Mike S Pro это комбайн, вобравший в себя функции видеорегистратора, радар-детектора и GPS-информера в одном корпусе. Модель получила рупорную антенну с LNA-усилителем, распознавание...

Мы десятилетиями недооценивали Вселенную: астрономы обнаружили водородный туман, скрывающий настоящие размеры галактик

На протяжении многих десятилетий астрономические наблюдения строились вокруг изучения звезд. Когда исследователи направляли телескопы в космос, они фиксировали свет светящихся объектов и на основе...

Почему наличие великих рек не спасает Индию от дефицита чистой воды

Индия кажется страной, где проблем с водой быть не должно по определению. Ежегодно на её территорию выпадает около 4 000 млрд кубометров осадков. Для масштаба: это примерно одна шестая объёма...