Obserwacje Marsa

Mars jest najbliższą planetą zewnętrzną, czyli taką, której orbita położona jest na zewnątrz ziemskiej orbity. Średnia odległość Marsa od Słońca wynosi niespełna 228 mln km (1,524 AU), a odległość od Ziemi zmienia się od 56 do 400 mln km. Tak duże różnice w odległościach pomiędzy planetami powodują, że Mars zmienia swoje rozmiary na ziemskim niebie od 25 do 4 sekund łuku. Również jasność planety zmienia swoją wartość w istotnym zakresie: od +1,50 do -2,52 mag.

Mars, jak i pozostałe planety zewnętrzne, znajduje się najbliżej Ziemi podczas opozycji. Wtedy też osiąga największe rozmiary kątowe na nocnym niebie. Należy jednak podkreślić, iż w zależności od tego, czy opozycja obu planet przypada w pobliżu peryhelium bądź też aphelium orbity Marsa, rozmiary kątowe tarczy planety znacząco się różnią. Jeśli opozycja występuje w peryhelium, wtedy średnica kątowa planety wynosi około 25'', natomiast jeśli opozycja przypada w aphelium, to średnica kątowa wynosi 13,8''. Wzajemne położenia obu planet są istotne, gdyż jeśli chcemy obserwować jakiekolwiek szczegóły na powierzchni „Czerwonej Planety”, to powinniśmy obserwować ją w pobliżu opozycji (średnica >10'').

Tarczę planety wraz z charakterystycznym czerwonym zabarwieniem będziemy mogli już dostrzec przy użyciu teleskopu o średnicy 50–60 mm i powiększeniu 70–100×. Jeśli jednak będziemy dysponować teleskopem o średnicy 100–150 mm i powiększeniu 150–250×, będziemy mogli dostrzec czapy polarne znajdujące się na biegunach Marsa. Podczas długotrwałych i systematycznych obserwacji czap polarnych można zaobserwować sezonowe zmiany ich rozmiarów. Dysponując jeszcze większym teleskopem (200–300 mm), możemy pokusić się o obserwacje pewnych tworów na powierzchni Marsa. Należy podkreślić, że obserwacja „detali” na powierzchni Marsa jest możliwa tylko podczas bardzo dobrych warunków atmosferycznych (seeing: 1,5''–2'').

Podczas wizualnych obserwacji Marsa często używa się barwnych filtrów. Takim klasycznym „marsjańskim” filtrem jest filtr pomarańczowy, którego działanie powoduje wzrost kontrastu obrazu. Również filtr czerwony może spełniać taką funkcję.

Mars posiada dwa księżyce: Fobosa i Deimosa, których mała jasność (około 12 magnitudo) i niewielka odległość kątowa od tarczy planety powoduje, że mogą one być obserwowane jedynie przy zastosowaniu teleskopów o średnicy co najmniej 25–30 cm. Księżyce te odkrył w 1877 roku Asaph Hall, używając refraktora o średnicy 65 cm.

Obserwacje fotograficzne Marsa mogą być wykonywane przy zastosowaniu teleskopu o średnicy co najmniej 15–20 cm i efektywnej ogniskowej 8000–12000 mm. Aby uzyskać na kliszy średnicę tarczy równą 1 mm, przy założeniu średnicy kątowej równej 10'', powinniśmy użyć efektywnej ogniskowej o wartości niespełna 21 metrów! Tak duże ogniskowe osiągniemy poprzez zastosowanie projekcji okularowej. Stosowanie tak długich ogniskowych wymaga użycia długich czasów ekspozycji (kilka–kilkanaście sekund), co oznacza, że teleskop powinien być wyposażony w precyzyjny mechanizm zegarowy lub mikroruchy.

Bardzo efektywnym „narzędziem” do prowadzenia obserwacji Marsa jest kamera video, która podłączona do 10–15 cm teleskopu (powiększenie około 100×) umożliwia zarejestrowanie nie tylko tarczy planety, ale także charakterystycznej kolorystyki oraz czap polarnych. Ogniskową kamery ustawiamy w położeniu maksymalnym, a skalę ostrości ustawiamy na nieskończoność (tryb ręczny). Ostrość układu (teleskop–kamera) regulujemy za pomocą wyciągu okularowego. Należy pamiętać, że zarówno obserwacje fotograficzne, jak i video dadzą zadowalające rezultaty tylko podczas bardzo dobrych warunków atmosferycznych.

Obserwacje Marsa nie są łatwe. Warto jednak bliżej przyjrzeć się planecie, na której powierzchni zapewne już niedługo Człowiek pozostawi ślad swojej stopy.

Wiesław Skórzyński
Źródło: „Urania – PA” nr 3/2000