У астрофизици,перихелје тачка у орбити објекта када је најближа сунцу. Долази из грчког за неар (пери) и сунце (Хелиос). Његова супротност јеафелије, тачка у својој орбити у којој је објекат најудаљенији од сунца.
Концепт перихела је вероватно најпознатији у односу накомете. Орбите комета имају тенденцију да буду дуге елипсе са сунцем смештеним у једној жаришној тачки. Као резултат тога, већи део времена комете проводи далеко од сунца.
Међутим, како се комете приближавају перихелију, толико се приближавају сунцу да их његова топлота и зрачење узрокују комети која се приближава како би никла светла кома и дуги ужарени репови који их чине једним од најпознатијих небеских предмета.
Читајте даље да бисте сазнали више о томе како се перихел повезује са орбиталном физиком, укључујући иперихелформула.
Ексцентричност: Већина путања заправо није кружна
Иако многи од нас носе идеализовану слику Земљине путање око Сунца као савршен круг, стварност је врло мало (ако уопште постоји) путања које су заправо кружне - и Земља није изузетак. Скоро сви они заправо јесу
Астрофизичари описују разлику између хипотетички савршене кружне орбите објекта и његове несавршене елиптичне орбите као његовуексцентричност. Ексцентричност се изражава као вредност између 0 и 1, понекад претворена у проценат.
Ексцентричност нуле указује на савршено кружну орбиту, а веће вредности указују на све елиптичније орбите. На пример, Земљина не баш кружна орбита има ексцентричност око 0,0167, док изузетно елиптична путања Халејеве комете има ексцентричност 0,967.
Својства елипсе
Када говоримо о орбиталном кретању, важно је разумети неке термине који се користе за описивање елипса:
- жаришта: две тачке унутар елипсе које карактеришу њен облик. Фокуси који су ближе један другом значе кружнији облик, а удаљенији од њих подолговати облик. Када се описују соларне орбите, једно од жаришта ће увек бити сунце.
- центар: свака елипса има једну средишњу тачку.
- главна оса: равна линија дуж највеће ширине елипсе, пролази кроз жаришта и центар, крајње тачке су врхови.
- полу-главна оса: половина главне осе или растојање између центра и једног темена.
- темена: тачка у којој елипса прави најоштрије завоје и две најудаљеније тачке у елипси. Када описују соларне орбите, оне одговарају перихелу и афелију.
- мала оса: равна линија прелази најкраћу ширину елипсе, пролази кроз центар. Крајње тачке су ковертови.
- полу-мала ос:половина мале осе, или најкраћа удаљеност између центра и коверта елипсе.
Израчунавање ексцентричности
Ако знате дужину главне и споредне осе елипсе, можете израчунати њену ексцентричност користећи следећу формулу:
\ тект {ексцентричност} ^ 2 = 1,0- \ фрац {\ тект {полу-мала ос} ^ 2} {\ тект {полу-главна ос} ^ 2}
Обично се дужине у орбиталном кретању мере у астрономским јединицама (АУ). Један АУ је једнак средњој удаљености од средишта Земље до центра сунца, или149,6 милиона километара. Одређене јединице које се користе за мерење осе нису битне све док су исте.
Пронађимо перихелијску удаљеност Марса
Уз све то на путу, израчунавање удаљености перихела и афелија је заправо прилично лако све док знате дужину орбитеглавна осаи његовеексцентричност. Користите следећу формулу:
\ тект {перихелион} = \ тект {полу-главна ос} (1- \ тект {ексцентричност}) \\\ тект {} \\ \ тект {апхелион} = \ тект {полу-главна ос} (1 + \ тект {ексцентричност})
Марс има полу-главну осу 1,524 АУ и малу ексцентричност 0,0934, стога:
\ тект {перихелион} _ {Марс} = 1,524 \ тект {АУ} (1-0,0934) = 1,382 \ тект {АУ} \\\ тект {} \\ \ тект {апхелион} _ {Марс} = 1,524 \ тект { АУ} (1 + 0,0934) = 1,666 \ текст {АУ}
Чак и на најекстремнијим тачкама у својој орбити, Марс остаје приближно на истој удаљености од сунца.
Земља, такође, има врло малу ексцентричност. Ово помаже да се опскрба планете сунчевим зрачењем одржи релативно конзистентном током године и значи да ексцентричност Земље нема изузетно приметан утицај на наше свакодневне живи. (Нагиб земље око своје осе има много приметнији ефекат на наш живот узрокујући постојање годишњих доба.)
Сада израчунајмо удаљеност перихела и афелија Меркура од сунца. Меркур је много ближи сунцу, са полу великом осовином од 0,387 АУ. Његова орбита је такође знатно ексцентричнија, са ексцентричношћу од 0,205. Ако ове вредности укључимо у наше формуле:
\ тект {перихелион} _ {Мерцури} = 0,387 \ тект {АУ} (1-0.206) = 0,307 \ тект {АУ} \\\ тект {} \\ \ тект {апхелион} _ {Мерцури} = 0,387 \ тект { АУ} (1 + 0,206) = 0,467 \ текст {АУ}
Те бројке значе да је Меркур скородве трећинеближе сунцу током перихелија него што је у афелу, стварајући много драматичније промене у томе много топлоте и сунчевог зрачења којој је површина планете према сунцу изложена током свог орбита.