Astrofüüsikas onperiheelionon objekti orbiidi punkt, kui see on päikesele kõige lähemal. See pärineb kreeka keelest (peri) ja päike (Helios). Selle vastand onafeelion, punkt tema orbiidil, kus objekt on päikesest kõige kaugemal.
Periheeliooni mõiste on ilmselt kõige tuttavam seoses sellegakomeedid. Komeetide orbiidid kipuvad olema pikad ellipsid, mille päike asub ühes fookuspunktis. Seetõttu veedetakse suurem osa komeedi ajast kaugel päikesest.
Kuid kui komeedid lähenevad periheelioonile, jõuavad nad päikesele piisavalt lähedale, et selle kuumus ja kiirgus põhjustavad seda lähenev komeet, et võrsuda ere kooma ja pikad hõõguvad sabad, mis teevad neist kuulsamad taevased objektid.
Loe edasi, et saada lisateavet selle kohta, kuidas periheelion on seotud orbitaalfüüsikaga, sealhulgas aperiheelionvalem.
Ekstsentrilisus: enamik orbiite pole tegelikult ümmargused
Kuigi paljudel meist on ideaalne ring Maa ideaalsest ringist ümber päikese, on tegelikkuses väga vähe (kui üldse) orbiite ümmargusi - ja Maa pole erand. Peaaegu kõik neist on tegelikult
ellipsid.Astrofüüsikud kirjeldavad objekti hüpoteetiliselt täiusliku, ümmarguse ja ebatäiusliku elliptilise orbiidi erinevustekstsentrilisus. Ekstsentrilisus väljendatakse väärtusena vahemikus 0 kuni 1, mõnikord teisendatakse protsendiks.
Null ekstsentrilisus näitab täiesti ümmargust orbiiti, suuremad väärtused näitavad üha elliptilisemaid orbiite. Näiteks on Maa ümmarguse orbiidi ekstsentrilisus umbes 0,0167, samas kui Halley komeedi äärmiselt elliptilise orbiidi ekstsentrilisus on 0,967.
Ellipsi omadused
Orbiidi liikumisest rääkides on oluline mõista mõnda ellipsi kirjeldamiseks kasutatavat mõistet:
- fookused: kaks punkti ellipsi sees, mis iseloomustavad selle kuju. Fookused, mis asuvad üksteisele lähemal, tähendavad ringikujulisemat kuju, kaugemal üksteisest piklikumat kuju. Päikese orbiite kirjeldades on alati üheks fookuseks päike.
- Keskus: igal ellipsil on üks keskpunkt.
- peamine telg: sirge üle ellipsi pikima laiuse, see läbib nii koldeid kui ka keskust, selle lõpp-punktid on tipud.
- pool-suurem telg: pool põhiteljest või kaugus keskpunkti ja ühe tipu vahel.
- tipud: punkt, kus ellips teeb kõige teravamad pöörded, ja kaks üksteisest kõige kaugemat punkti ellipsis. Päikese orbiidide kirjeldamisel vastavad need periheelile ja afeelionile.
- kõrvaltelg: sirge läbib ellipsi lühimat laiust, see läbib keskpunkti. Selle lõpp-punktid on kaas-tipud.
- pool-moll telg:pool kõrvalteljest ehk lühim kaugus keskpunkti ja ellipsi kaas-tipu vahel.
Ekstsentrilisuse arvutamine
Kui teate ellipsi suur- ja kõrvaltelje pikkust, saate selle ekstsentrilisuse arvutada järgmise valemi abil:
\ text {ekstsentrilisus} ^ 2 = 1,0- \ frac {\ text {pool-väike telg} ^ 2} {\ tekst {pool-suur telg} ^ 2}
Tavaliselt mõõdetakse orbiidi liikumise pikkusi astronoomiliste ühikute (AU) järgi. Üks AU võrdub keskmise kaugusega Maa keskosast Päikese keskpunktini või149,6 miljonit kilomeetrit. Konkreetsed telgede mõõtmiseks kasutatavad üksused pole olulised seni, kuni need on samad.
Leiame Marsi kauguse Perihelionist
Kui see kõik kõrvale jätta, on periheliumi ja afeeli kauguste arvutamine tegelikult üsna lihtne, kui teate orbiidi pikkustpeamine telgja selleekstsentrilisus. Kasutage järgmist valemit:
\ text {perihelion} = \ text {pool-suur telg} (1- \ text {ekstsentrilisus}) \\\ text {} \\ \ text {aphelion} = \ text {pool-suur telg} (1 + \ text {ekstsentrilisus})
Marsi poolteljega telg on 1,524 AU ja väike ekstsentrilisus 0,0934, seetõttu:
\ text {perihelion} _ {Mars} = 1.524 \ text {AU} (1-0.0934) = 1.382 \ text {AU} \\\ text {} \\ \ text {aphelion} _ {Mars} = 1.524 \ text { AU} (1 + 0,0934) = 1,666 \ tekst {AU}
Isegi orbiidi kõige äärmuslikemates punktides jääb Marss päikesest umbes samale kaugusele.
Ka Maa ekstsentrilisus on väga madal. See aitab hoida kogu aasta jooksul planeedi päikesekiirguse varustatust suhteliselt järjepidevalt ja see tähendab, et Maa ekstsentrilisusel ei ole meie igapäevases elus eriti märgatavat mõju elab. (Maa kallutus teljel mõjutab aastaaegade olemasolu palju paremini meie elu.)
Arvutame nüüd hoopis Merkuuri periheliumi ja afeeli kaugused päikesest. Elavhõbe on päikesele palju lähemal, poolteljega telg on 0,387 AU. Selle orbiit on ka tunduvalt ekstsentrilisem, ekstsentrilisus on 0,205. Kui ühendame need väärtused oma valemitesse:
\ text {perihelion} _ {Mercury} = 0,387 \ text {AU} (1-0,206) = 0,307 \ text {AU} \\\ text {} \\ \ text {aphelion} _ {Mercury} = 0,387 \ text { AU} (1 + 0,206) = 0,467 \ tekst {AU}
Need arvud tähendavad, et Merkuuri on peaaegukaks kolmandikkuperiheeliooni ajal päikesele lähemal kui aphelionil, tekitades palju dramaatilisemaid muutusi palju soojust ja päikesekiirgust puutub planeedi päikesepoolne pind kogu selle jooksul kokku orbiit.