Az asztrofizikában aznapközelaz a pont az objektum pályáján, amikor a legközelebb van a naphoz. A görögtől származik közel (peri) és a nap (Helios). Ennek ellentéte aafélion, a pályájának az a pontja, amelyen egy tárgy a legtávolabb van a naptól.
A perihelion fogalma valószínűleg kapcsolatban van a legjobbanüstökösök. Az üstökösök keringése általában hosszú ellipszis, a nap egy fókuszpontban helyezkedik el. Ennek eredményeként az üstökös idejének nagy részét a naptól távol tölti.
Az üstökösök azonban a perihéliumhoz közeledve elég közel kerülnek a naphoz, hogy hője és sugárzása okozza a közeledik az üstököshöz, hogy kihajtsa a fényes kómát és a hosszú izzó farkakat, amelyek a leghíresebb égiekké teszik őket tárgyakat.
Olvassa el, ha többet szeretne megtudni arról, hogy a perihelion hogyan viszonyul az orbitális fizikához, beleértve anapközelképlet.
Excentrikus: A legtöbb pálya valójában nem kör alakú
Bár sokan tökéletes körként hordozzuk a Föld körüli utak idealizált képét a Nap körül, a valóságban nagyon kevés (ha van ilyen) pálya kör alakú - és ez alól a Föld sem kivétel. Szinte mindegyik valójában
ellipszis.Az asztrofizikusok egy objektum hipotetikusan tökéletes, kör alakú pályája és a tökéletlen, elliptikus pályája közötti különbséget írják le.különcség. Az excentricitást 0 és 1 közötti értékként fejezzük ki, néha százalékra átszámítva.
A nulla excentricitás tökéletesen kör alakú pályát jelez, a nagyobb értékek pedig egyre elliptikusabb pályákat jeleznek. Például a Föld nem egészen körkörös pályájának excentricitása körülbelül 0,0167, míg Halley üstökösének rendkívül elliptikus pályája 0,967.
Az ellipszis tulajdonságai
Az orbitális mozgásról fontos megérteni az ellipszisek leírására használt néhány kifejezést:
- gócok: két pont az ellipszis belsejében, amely az alakját jellemzi. Az egymáshoz közelebb eső fókuszok körkörösebb, egymástól távolabbi hosszúkásabb alakot jelentenek. A nappályák leírásakor az egyik góc mindig a nap lesz.
- központ: minden ellipszisnek van egy középpontja.
- fő tengely: az ellipszis leghosszabb szélességén átmenő egyenes vonal, a fókuszokon és a középponton egyaránt áthalad, végpontjai a csúcsok.
- fél-fő tengely: a főtengely fele, vagy a középpont és az egyik csúcs közötti távolság.
- csúcsok: az a pont, ahol az ellipszis a legélesebb fordulatokat végzi, és a két legtávolabbi pont az ellipszisben. A nappályák leírásakor ezek megfelelnek a perihélionnak és az aphelionnak.
- kisebb tengely: egyenes vonal keresztezi az ellipszis legrövidebb szélességét, átmegy a középponton. A végpontok a társ-csúcsok.
- félkisebb tengely:a melléktengely fele, vagy a legrövidebb távolság az ellipszis középpontja és társcsúcsa között.
Az excentricitás kiszámítása
Ha ismeri az ellipszis fő- és melléktengelyeinek hosszát, akkor az excentricitását a következő képlettel számíthatja ki:
\ text {excentricity} ^ 2 = 1.0- \ frac {\ text {semi-minor tengely} ^ 2} {\ text {semi-major tengely} ^ 2}
Az orbitális mozgás hosszát általában csillagászati egységekben (AU) mérik. Egy AU megegyezik a Föld közepétől a nap közepéig tartó átlagos távolsággal, vagy149,6 millió kilométer. A tengelyek mérésére használt konkrét egységek nem számítanak, amíg azonosak.
Keressük meg a Mars Perihelion távolságát
Mindezek mellőzésével a perihelion és az aphelion távolságok kiszámítása valójában nagyon egyszerű, ha ismeri a pálya hosszátfő tengelyés annakkülöncség. Használja a következő képletet:
\ text {perihelion} = \ text {fél-fő tengely} (1- \ text {excentrikus}) \\\ text {} \\ \ text {aphelion} = \ text {fél-fő tengely} (1 + \ text {különcség})
A Mars fél-fő tengelye 1,524 AU és alacsony excentricitása 0,0934, ezért:
\ 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 \ text {AU}
A pályája legszélső pontjain is a Mars nagyjából azonos távolságban van a naptól.
A Földnek szintén nagyon alacsony az excentricitása. Ez segít abban, hogy a bolygó napsugárzása egész évben viszonylag állandó maradjon és azt jelenti, hogy a Föld különcének nincs rendkívül észrevehető hatása mindennapjainkra él. (A föld tengelyének dőlése sokkal észrevehetőbb hatással van életünkre, ha évszakok létét okozza.)
Most számoljuk ki ehelyett a Merkúr perihélium- és apheliontávolságait a naptól. A Merkúr sokkal közelebb van a naphoz, félig fő tengelye 0,387 AU. Pályája szintén lényegesen excentrikusabb, excentricitása 0,205. Ha ezeket az értékeket bedugjuk a képletünkbe:
\ 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 \ text {AU}
Ezek a számok azt jelentik, hogy a Merkúr majdnemkétharmadaközelebb a naphoz a perihelion alatt, mint az aféliónál, sokkal drámaibb változásokat hozva létre abban, hogyan sok hő- és napsugárzásnak van kitéve a bolygó napfényes felülete pálya.