Противостояние, соединение и квадратура: положения планет относительно Солнца

Углы и синодический период

Строго здесь сравнивают эклиптические долготы. Разность 0° означает соединение, 180° противостояние, 90° или 270° соответствующую квадратуру. Отступление от эклиптики означает, что это не всегда тот же момент, что минимум расстояния по большому кругу.

Конфигурации возвращаются через синодический период, потому что Земля и планета движутся с разными скоростями. Марс обходит Солнце примерно за 1,9 года, Юпитер почти за двенадцать, Сатурн за 29,5. Между их противостояниями около 780, 399 и 378 дней соответственно. Чем медленнее внешний орбитальный ход, тем ближе период к земному году.

Для Луны новолуние соответствует соединению по долготе, полнолуние противостоянию, четверти положениям 90° и 270°. Это наглядный месячный пример геометрии освещения, но реальные размеры и расстояния планет требуют отдельного рассмотрения.

Внешние планеты

У Марса, Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна противостояние — важный наблюдательный сезон. Земля находится приблизительно между Солнцем и планетой. Обычно планета восходит близ солнечного захода, кульминирует около истинной полуночи и доступна большую часть ночи, если её склонение и местный горизонт позволяют.

Удаление близко к минимуму этого сближения, но при эллиптических и наклонённых орбитах момент противостояния не обязан точно совпадать с минимальным расстоянием. Максимумы размера и яркости тоже могут слегка различаться по времени.

Марс особенно изменчив: выгодные сближения около его перигелия имеют масштаб 56 миллионов километров, отдалённые около ста миллионов. Диаметр в оппозиционном сезоне может быть примерно 14–25″. У Сатурна добавляется оппозиционное усиление колец из-за геометрии теней и обратного рассеяния частиц.

Удобные условия сохраняются неделями перед событием и после, а не только одну минуту. Меняется подходящий час и постепенно расстояние. В восточной квадратуре планета обычно кульминирует около вечера, в западной около утра. Марс при такой боковой геометрии может быть заметно неполным, с выпуклой фазой.

При соединении внешняя планета находится за Солнцем по общей геометрии, далека и скрыта ярким фоном. Это не означает, что каждое соединение физически проводит её прямо за солнечным диском: широты и наклон сохраняются.

Внутренние планеты

Меркурий и Венера не достигают солнечной оппозиции или квадратуры, потому что их максимальные элонгации меньше 90°. Зато есть два соединения:

• Верхнее: планета по дальней стороне Солнца, к нам обращена в основном дневная сторона, но солнечная близость мешает обычному наблюдению.
• Нижнее: она проходит между Землёй и Солнцем, показывая преимущественно ночную сторону. Для Венеры расстояние тогда порядка сорока миллионов километров.

Из-за наклона нижнее соединение обычно проходит выше или ниже солнечного диска. Только близость к узлу даёт прохождение по нему. Между соединениями бывают наибольшие восточная и западная элонгации, полезные для планирования, хотя не обязательно лучшие по местной высоте.

Соединения между другими объектами

В быту так называют любое тесное сближение. В точном описании нужно указать равенство долгот или прямых восхождений. Наименьший полный угловой промежуток может наступить раньше или позже такого формального момента.

Планеты не сближаются физически настолько, как кажется на небе: при половине градуса между Венерой и Юпитером их могут разделять сотни миллионов километров. Луна обходит звёздный фон за 27,3 суток и регулярно проходит направления планет. Прямое пересечение её диском становится покрытием. Юпитер с Сатурном имеют сходные долготные встречи примерно каждые двадцать лет, гораздо реже месячных лунных.