Як розрахувати перигелій

В астрофізиціперигелій- точка на орбіті об’єкта, коли вона знаходиться найближче до сонця. Походить від грецької для near (пері) і сонце (Геліос). Його протилежністю єафелій, точка на своїй орбіті, в якій об’єкт знаходиться найдальше від сонця.

Поняття перигелія, мабуть, найбільш звичне стосовнокомети. Орбіти комет, як правило, є довгими еліпсами, сонце розташоване в одній фокусній точці. В результаті більша частина часу комети проводиться далеко від сонця.

Однак, коли комети наближаються до перигелію, вони наближаються до сонця настільки, що його тепло і випромінювання спричиняють наближається комета, щоб прорости яскраву кому і довгі світяться хвости, які роблять їх одними з найвідоміших небесних об'єктів.

Читайте далі, щоб дізнатись більше про те, як перигелій співвідноситься з орбітальною фізикою, зокрема aперигелійформула.

Хоча багато з нас несуть ідеалізоване зображення шляху Землі навколо Сонця як ідеального кола, реальність дуже мала (якщо взагалі існує) орбіт насправді кругових - і Земля не є винятком. Майже всі вони насправді

Ексцентриситет нуля вказує на цілком кругову орбіту, а більші значення вказують на дедалі більше еліптичні орбіти. Наприклад, не зовсім кругова орбіта Землі має ексцентриситет приблизно 0,0167, тоді як надзвичайно еліптична орбіта комети Галлея має ексцентриситет 0,967.

Говорячи про орбітальний рух, важливо розуміти деякі терміни, що використовуються для опису еліпсів:

• ​вогнища: дві точки всередині еліпса, що характеризують його форму. Вогнища, що знаходяться ближче один до одного, означають більш круглу форму, віддалені один від одного означають більш довгасту форму. Описуючи сонячні орбіти, одним із фокусів завжди буде Сонце.
• ​центр: кожен еліпс має одну центральну точку.
• ​велика вісь: пряма лінія по найдовшій ширині еліпса, вона проходить як через фокуси, так і через центр, її кінцевими точками є вершини.
• ​напів-головна вісь: половина головної осі або відстань між центром та однією вершиною.
• ​вершини: точка, в якій еліпс робить найрізніші повороти, і дві найдальші точки одна від одної в еліпсі. При описі сонячних орбіт вони відповідають перигелію та афелію.
• ​мала вісь: пряма лінія перетинає найменшу ширину еліпса, вона проходить через центр. Кінцеві точки - це вершини.
• ​напівмалова вісь:половина малої осі, або найкоротша відстань між центром і ковершиною еліпса.

Якщо ви знаєте довжину великої та другої осей еліпса, ви можете розрахувати його ексцентриситет, використовуючи таку формулу:

Зазвичай довжини орбітального руху вимірюються в астрономічних одиницях (АС). Один AU дорівнює середній відстані від центру Землі до центру Сонця, або149,6 мільйона кілометрів. Конкретні одиниці виміру, які використовуються для вимірювання осей, не мають значення, якщо вони однакові.

Незважаючи на все це, обчислити відстані перигелію та афелію насправді досить просто, якщо ви знаєте довжину орбітивелика вісьі йогоексцентричність. Використовуйте таку формулу:

Марс має напівголову вісь 1,524 а.е. і низький ексцентриситет 0,0934, отже:

Навіть в самих крайніх точках своєї орбіти Марс залишається приблизно на однаковій відстані від Сонця.

Земля також має дуже низький ексцентриситет. Це допомагає підтримувати забезпеченість планети сонячною радіацією відносно стабільною протягом року і означає, що ексцентричність Землі не має надзвичайно помітного впливу на наш повсякденний стан життя. (Нахил землі навколо своєї осі набагато помітніше впливає на наше життя, спричиняючи існування пір року.)

Тепер давайте обчислимо відстань перигелію та афелію Меркурія від сонця. Меркурій набагато ближче до сонця, з напівголовою віссю 0,387 а.е. Його орбіта також значно ексцентричніша, з ексцентриситетом 0,205. Якщо ми підключимо ці значення до наших формул:

Ці цифри означають, що Меркурія майже немаєдві третиниближче до сонця під час перигелію, ніж у афелії, створюючи набагато більш різкі зміни в способі великій кількості тепла та сонячного випромінювання піддається сонячній поверхні планети протягом її орбіта.