כיצד לחשב את פריהליון

באסטרופיזיקה,פריהליוןהיא הנקודה במסלול של אובייקט כשהוא הכי קרוב לשמש. זה בא מהיוונית לקרוב (פרי) ושמש (הליוס). ההפך שלו הואאפליון, הנקודה במסלולו בה אובייקט רחוק ביותר מהשמש.

המושג פריהליון הוא כנראה המוכר ביותר ביחס לשביטים. מסלולי שביטים נוטים להיות אליפסות ארוכות כאשר השמש ממוקמת במוקד אחד. כתוצאה מכך, רוב זמנו של השביט מושקע הרחק מהשמש.

עם זאת, ככל ששביטים מתקרבים לפריהליון, הם מתקרבים מספיק לשמש כדי שהחום והקרינה שלה גורמים ל שביט מתקרב כדי להנביט את התרדמת הבוהקת ואת הזנבות הזוהרים הארוכים שהופכים אותם לחלק מהשמים המפורסמים ביותר חפצים.

המשך לקרוא כדי ללמוד עוד על האופן שבו פריהליון מתקשר לפיזיקה מסלולית, כולל אפריהליוןנוּסחָה.

למרות שרבים מאיתנו נושאים תמונה אידיאלית של מסלול כדור הארץ סביב השמש כמעגל מושלם, המציאות היא מעט מאוד (אם בכלל) מסלולים הם למעשה מעגלים - וכדור הארץ אינו יוצא מן הכלל. כמעט כולם למעשהאליפסות​.
אסטרופיזיקאים מתארים את ההבדל בין מסלול מעגלי מושלם, היפותטי, של אובייקט, לבין מסלולו האליפטי הלא מושלםתִמהוֹנִיוּת. אקסצנטריות מתבטאת כערך שבין 0 ל -1, ולעיתים מומר לאחוז.

אקסצנטריות של אפס מעידה על מסלול מעגלי לחלוטין, כאשר ערכים גדולים יותר מצביעים על מסלולים אליפטיים יותר ויותר. למשל, במסלול הלא-מעגלי של כדור הארץ יש אקסצנטריות של כ- 0.0167, ואילו במסלול האליפטי ביותר של שביט האלי יש אקסצנטריות של 0.967.

כשמדברים על תנועה מסלולית, חשוב להבין כמה מהמונחים המשמשים לתיאור אליפסות:

• ​מוקדים: שתי נקודות בתוך האליפסה המאפיינות את צורתו. מוקדים הקרובים זה לזה פירושם צורה מעגלית יותר, רחוק יותר זה מזה צורה מלבנית יותר. כאשר מתארים מסלולי שמש, אחד המוקדים תמיד יהיה השמש.
• ​מֶרְכָּז: לכל אליפסה נקודת מרכז אחת.
• ​ציר מרכזי: קו ישר לרוחב הארוך ביותר של האליפסה, הוא עובר דרך המוקדים והמרכז, נקודות הקצה שלו הן הקודקודים.
• ​ציר מרכזי למחצה: חצי מהציר הראשי, או המרחק בין המרכז לקודקוד אחד.
• ​קודקודים: הנקודה בה אליפסה עושה את סיבוביה החדים ביותר ושתי הנקודות הרחוקות ביותר זו מזו באליפסה. כאשר מתארים מסלולי שמש, אלה תואמים את פריהליון ואפליון.
• ​ציר מינורי: קו ישר חוצה את הרוחב הקצר ביותר של האליפסה, הוא עובר במרכז. נקודות הקצה הן קודקודים משותפים.
• ​ציר חצי מינורי:חצי מהציר המינורי, או המרחק הקצר ביותר בין המרכז לקודקוד המשותף של האליפסה.

אם אתה יודע את אורך הצירים העיקריים והקטנים של אליפסה, תוכל לחשב את אקסצנטריותו באמצעות הנוסחה הבאה:

בדרך כלל, אורכים בתנועה מסלולית נמדדים במונחים של יחידות אסטרונומיות (AU). AU אחד שווה למרחק הממוצע ממרכז כדור הארץ למרכז השמש, או149.6 מיליון קילומטרים. היחידות הספציפיות המשמשות למדידת הצירים לא חשובות כל עוד הן זהות.

עם כל זה מהדרך, חישוב מרחקי פריהליון ואפליון הוא די קל כל עוד אתה יודע את אורכו של מסלולציר מרכזיוזה שלהתִמהוֹנִיוּת. השתמש בנוסחה הבאה:

למאדים ציר עיקרי למחצה של 1.524 אוסטרליה ואקסצנטריות נמוכה של 0.0934, לכן:

אפילו בנקודות הקיצוניות ביותר במסלולו, מאדים נשאר בערך באותו מרחק מהשמש.

כמו כן, כדור הארץ יש אקסצנטריות נמוכה מאוד. זה עוזר לשמור על אספקת קרינת השמש על פני כדור הארץ באופן עקבי יחסית לאורך כל השנה ומשמעותו כי למוזרות של כדור הארץ אין השפעה ניכרת ביותר על היום יום שלנו חיים. (להטיית כדור הארץ על צירו יש השפעה ניכרת הרבה יותר על חיינו בכך שהיא גורמת לקיומם של עונות השנה).

עכשיו בואו נחשב את מרחקי הפריהליון והאפליון של מרקורי מהשמש במקום. כספית קרוב הרבה יותר לשמש, עם ציר חצי עיקרי של 0.387 AU. מסלולו גם אקסצנטרי יותר, עם אקסצנטריות של 0.205. אם נחבר את הערכים הללו לנוסחאות שלנו:

משמעות המספרים האלה היא שמרקורי כמעטשני שלישקרוב יותר לשמש במהלך הפריאהליון מאשר באפליון, ויוצרים שינויים דרמטיים הרבה יותר באופן הרבה חום וקרינת שמש פני השטח השמש של כדור הארץ נחשפים אליהם במהלך זה מַסלוּל.