Na astrofísica, operiélioé o ponto na órbita de um objeto quando ele está mais próximo do sol. Vem do grego para próximo (peri) e sol (Helios). Seu oposto é oafélio, o ponto em sua órbita em que um objeto está mais distante do sol.
O conceito de periélio é provavelmente mais familiar em relação acometas. As órbitas dos cometas tendem a ser longas elipses com o Sol situado em um ponto focal. Como resultado, a maior parte do tempo do cometa é gasto longe do sol.
No entanto, conforme os cometas se aproximam do periélio, eles se aproximam o suficiente do sol para que seu calor e radiação causem o se aproximando do cometa para brotar o coma brilhante e longas caudas brilhantes que os tornam alguns dos mais famosos objetos.
Continue lendo para aprender mais sobre como o periélio se relaciona com a física orbital, incluindo umperiélioFórmula.
Excentricidade: a maioria das órbitas não são realmente circulares
Embora muitos de nós carreguem uma imagem idealizada do caminho da Terra em torno do sol como um círculo perfeito, a realidade é que muito poucas (se houver) órbitas são realmente circulares - e a Terra não é exceção. Quase todos eles são realmente
Os astrofísicos descrevem a diferença entre a órbita circular hipoteticamente perfeita de um objeto e sua órbita elíptica imperfeita como seuexcentricidade. A excentricidade é expressa como um valor entre 0 e 1, às vezes convertido em porcentagem.
Uma excentricidade de zero indica uma órbita perfeitamente circular, com valores maiores indicando órbitas cada vez mais elípticas. Por exemplo, a órbita não muito circular da Terra tem uma excentricidade de cerca de 0,0167, enquanto a órbita extremamente elíptica do cometa Halley tem uma excentricidade de 0,967.
As propriedades das elipses
Ao falar sobre movimento orbital, é importante entender alguns dos termos usados para descrever elipses:
- focos: dois pontos dentro da elipse que caracterizam sua forma. Os focos que estão mais próximos significam uma forma mais circular, e mais distantes significam uma forma mais oblonga. Ao descrever as órbitas solares, um dos focos sempre será o sol.
- Centro: cada elipse tem um ponto central.
- eixo principal: uma linha reta na largura mais longa da elipse, ela passa pelos focos e pelo centro, seus pontos finais são os vértices.
- semi-eixo maior: metade do eixo maior, ou a distância entre o centro e um vértice.
- vértices: o ponto em que uma elipse faz suas curvas mais acentuadas e os dois pontos mais distantes um do outro na elipse. Ao descrever as órbitas solares, elas correspondem ao periélio e afélio.
- eixo menor: uma linha reta cruza a largura mais curta da elipse, ela passa pelo centro. Seus pontos finais são os co-vértices.
- semi-eixo menor:metade do eixo menor, ou a distância mais curta entre o centro e um co-vértice da elipse.
Calculando Excentricidade
Se você conhece o comprimento dos eixos maior e menor de uma elipse, pode calcular sua excentricidade usando a seguinte fórmula:
\ text {excentricidade} ^ 2 = 1.0- \ frac {\ text {semi-eixo menor} ^ 2} {\ text {semi-eixo maior} ^ 2}
Normalmente, os comprimentos no movimento orbital são medidos em termos de unidades astronômicas (UA). Uma UA é igual à distância média do centro da Terra ao centro do Sol, ou149,6 milhões de quilômetros. As unidades específicas usadas para medir os eixos não importam, desde que sejam iguais.
Vamos Encontrar a Distância do Periélio de Marte
Com tudo isso fora do caminho, calcular as distâncias do periélio e afélio é realmente muito fácil, desde que você saiba o comprimento de uma órbitaeixo principale os seusexcentricidade. Use a seguinte fórmula:
\ text {periélio} = \ text {semi-eixo maior} (1- \ text {excentricidade}) \\\ text {} \\ \ text {aphelion} = \ text {semi-eixo maior} (1 + \ text {excentricidade})
Marte tem um semi-eixo maior de 1,524 UA e uma baixa excentricidade de 0,0934, portanto:
\ text {periélio} _ {Marte} = 1,524 \ text {AU} (1-0,0934) = 1,382 \ text {AU} \\\ text {} \\ \ text {aphelion} _ {Mars} = 1,524 \ text { AU} (1 + 0,0934) = 1,666 \ texto {AU}
Mesmo nos pontos mais extremos de sua órbita, Marte permanece aproximadamente à mesma distância do sol.
A Terra, da mesma forma, tem uma excentricidade muito baixa. Isso ajuda a manter o suprimento de radiação solar do planeta relativamente consistente ao longo do ano e significa que a excentricidade da Terra não tem um impacto extremamente perceptível em nosso dia-a-dia vidas. (A inclinação da Terra em seu eixo tem um efeito muito mais perceptível em nossas vidas, causando a existência de estações.)
Agora vamos calcular as distâncias do periélio e afélio de Mercúrio a partir do sol. Mercúrio está muito mais próximo do sol, com um semi-eixo maior de 0,387 UA. Sua órbita também é consideravelmente mais excêntrica, com uma excentricidade de 0,205. Se inserirmos esses valores em nossas fórmulas:
\ text {periélio} _ {Mercúrio} = 0,387 \ texto {AU} (1-0,206) = 0,307 \ texto {AU} \\\ texto {} \\ \ texto {afélio} _ {Mercúrio} = 0,387 \ texto { AU} (1 + 0,206) = 0,467 \ text {AU}
Esses números significam que Mercúrio está quasedois terçosmais perto do sol durante o periélio do que no afélio, criando mudanças muito mais dramáticas em como muito calor e radiação solar a que a superfície voltada para o sol do planeta é exposta ao longo de sua órbita.