Viditelnost planety Mars v letošní opozici

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 je tomu u 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 (23.44°). 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 +2.0 mag až -2.8 mag v závislosti na vzdálenosti od Země. Mars se k Zemi nejvíce přibližuje v období kolem své opozice 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 afeliu (na své dráze od Slunce nejdále), 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. Další takovou opozici můžeme očekávat v roce 2018. Zároveň ovšem platí, že při periheliové opozici má Mars nízkou deklinaci a při té afeliové naopak vysokou. Pro pozorovatele ze severní polokoule Země je tedy periheliová opozice znevýhodněna malou výškou nad obzorem a krátkou denní dráhou. Výhoda většího úhlového průměru je tak znehodnocena větším "chvěním vzduchu" (horším seeingem). Při afeliové opozici je tomu naopak. Střídá se vždy 5 afeliových 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 mnohem vhodnější jižní polokoule Země.

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, tedy Údolí Marineru, pojmenované podle sond Mariner). Menší útvary jsou ze Země nepozorovatelné a byly objeveny až kosmickými sondami. Mars má velmi řídkou atmosféru, tlak na povrchu je kolem 1 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 foukaly různě silné větry. Albedové útvary vykazují sezónní změny způsobené přesunem prachu sezónní prouděním. Občas dochází ke vzniku celoplanetární bouře, která zahalí celý viditelný povrch Marsu kromě polárních čepiček neprostupnou vrstvou okrové barvy. Bouře se zpravidla uklidní za 3 - 4 týdny, po tuto dobu je ovšem nemožné pozorovat na Marsu nějaké detaily.

Letošní opozice, která nastane 29. ledna 2010, je afeliová. Mars se nejvíce přiblíží k Zemi již 27. ledna 2010 a to na 0.66398 AU (99 330 000 km). Přitom dosáhne deklinace +23° 50', jasnosti -1.3 mag a úhlového průměru 14.0". 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 9. prosince 2009 do 22. března 2010. Po celé letošní období viditelnosti natáčí k Zemi svoji severní polokouli.

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 krát 22 krát 18 km) oběhne kolem Marsu jednou za 7 h 39 min ve vzdálenosti 9400 km. Deimos (16 krát 12 krát 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 amatérští astronomové pozorovat Marsovy měsíce na jihu USA. Během této opozice měl Mars úhlový průměr kolem 20". Za vynikajících pozorovacích pozmínek 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 periheliové opozice r. 2003 (průměr 25", jasnost -2.8 mag). Použil Newtonův dalekohled o průměru 25 cm. Odstínil kotouček Marsu pomocí začerněného kovového vlákna v předmětové rovině okuláru. Dnes máme oproti minulým desetiletím možnost využít univerzálního internetového simulátoru na adrese space.jpl.nasa.gov (viz pozámka níže), který umožňuje zobrazit vzhled takřka kteréhokoli objektu sluneční soustavy při pohledu ze Země (nebo i odjinud). Nasimulování poloh měsíců velmi usnadňuje jejich nalezení.

Vizuální pozorování Marsu koordinuje v České republice Česká skupina pozorovatelů planet (cspp.astro.cz), která navazuje na tradici někdejší Planetární sekce České astronomické společnosti.

Snáze než vizuálně lze Marsovy měsíce pozorovat fotograficky pomocí webkamery nebo CCD-kamery v zaokulárové projekci; i zde je žádoucí dalekohled většího průměru a nadějnější je periheliová opozice (na severní polokouli s ohledem na potřebu vyšší deklinace). Obecný návod na fotografování planet (v češtině) lze najít na stránkách Přístrojové a optické sekce ČAS, část "Návody" - posec.astro.cz. Existují i další internetové zdroje, zejména stránky zkušenějších zahraničních pozorovatelů.

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

Příští opozice bude podobně nepříznivá jako letošní (Mars bude mít dokonce ještě menší průměr, jen 13.8", navíc i nižší deklinaci, jen +10° 32'). Výhodnější opozice pro pozorovatele z našich zeměpisných šířek připadá až na roky 2020 (průměr 22.2", deklinace +5° 54') a poté 2035 (průměr 24.4", deklinace -7° 44').

Poznámka:
Lze také použít volně šiřitelný program Cartes du Ciel a doinstalovat modul "Planet Satellites" (ftp://ftp.funet.fi/pub/astro/progs/pc/win32/starmap/cdc/cdcsatxy.exe).

Poznámka redakce:
V nejbližších letech bude mít Mars největší úhlový průměr až 27. července 2018 (24.3"). V té době bude ovšem deklinace Marsu proklatě nízká - jen -25° 30'. Toho dne večer z našeho území spatříme též úplné zatmění Měsíce, přičemž ztemnělý Měsíc se bude nacházet jen 6° severovýchodně od Marsu a fáze úplného zatmění potrvá nebývale dlouho - 1 hodinu 44 minut (Měsíc totiž projde středem zemského stínu). Nastanou tedy dva skutečně mimořádné úkazy v jeden den a na obloze velmi blízko sebe.

Zdroje:
[1] seds.org/~spider/spider/Mars/mars2010.html
[2] Hvězdářská ročenka 2010, P. Příhoda a kol., HaP Praha v koedici s AVČR, 2009
[3] Rükl, A.: Obrazy z hlubin vesmíru (atlas kosmických objektů), Artia, Praha 1988
[4] Sheenan, W.: The Planet Mars: A History of Observation and Discovery, Appendix 1: Oppositions of Mars, 1901-2035, http://www.uapress.arizona.edu/onlinebks/mars/appends.htm#1