Conţinut
- Excentricitate: majoritatea orbitelor nu sunt de fapt circulare
- Proprietățile Elipselor
- Calcularea excentricității
- Permiteți să găsiți distanța de perihelion de pe Marte
În astrofizică, perihelie este punctul din orbita unui obiect atunci când este cel mai aproape de soare. Provine din greacă pentru aproape (peri) și soare (Helios). Opusul său este afeliu, punctul din orbita sa la care un obiect este cel mai îndepărtat de soare.
Conceptul de perihelion este probabil cel mai familiar în raport cu comete. Orbitele cometelor tind să fie elipse lungi cu soarele situat într-un punct focal. Drept urmare, cea mai mare parte a timpului cometei este petrecut departe de soare.
Cu toate acestea, pe măsură ce cometele se apropie de perihelion, ele se apropie de soare, încât căldura și radiațiile sale determină ca cometa care se apropie să încolțească coma strălucitoare și cozile lungi strălucitoare care le fac unele dintre cele mai cunoscute obiecte cerești.
Citiți mai departe pentru a afla mai multe despre relația perihelionului cu fizica orbitală, inclusiv a perihelie formulă.
Excentricitate: majoritatea orbitelor nu sunt de fapt circulare
Deși mulți dintre noi poartă o imagine idealizată a traseului Pământului în jurul soarelui ca un cerc perfect, realitatea este foarte puțină (dacă există) orbite sunt de fapt circulare, iar Pământul nu face excepție. Aproape toate sunt de fapt elipse.
Astrofizicienii descriu diferența dintre orbita circulară perfectă, circulară și orbita eliptică imperfectă a acestuia excentricitate. Excentricitatea este exprimată ca o valoare între 0 și 1, uneori convertită într-un procent.
O excentricitate de zero indică o orbită perfect circulară, cu valori mai mari care indică orbite din ce în ce mai eliptice. De exemplu, orbita nu este destul de circulară a Pământului are o excentricitate de aproximativ 0,0167, în timp ce orbita extrem de eliptică a cometei lui Halley are o excentricitate de 0,967.
Proprietățile Elipselor
Când vorbim despre mișcare orbitală, este important să înțelegem unii dintre termenii folosiți pentru a descrie elipsele:
Calcularea excentricității
Dacă cunoașteți lungimea axelor majore și minore ale unei elipsă, puteți calcula excentricitatea acesteia folosind următoarea formulă:
excentricitate2 = 1,0 - (axa semi-minoră)2 / (axa semi-majoră)2
De obicei, lungimile în mișcarea orbitală sunt măsurate în termeni de unități astronomice (AU). O UA este egală cu distanța medie de la centrul Pământului până la centrul soarelui sau 149,6 milioane de kilometri. Unitățile specifice utilizate pentru a măsura axele nu contează atât timp cât acestea sunt aceleași.
Permiteți să găsiți distanța de perihelion de pe Marte
Cu toate acestea, din calea calculului, distanțele de perihelion și afelie este de fapt destul de ușor, atât timp cât știi lungimea unei orbite axa majoră si este excentricitate. Folosiți următoarea formulă:
perihelion = axa semi-majoră (1 - excentricitate)
afelion = axa semi-majoră (1 + excentricitate)
Marte are o axă semi-majoră de 1,524 AU și o excentricitate scăzută de 0,0934, prin urmare:
perihelieMarte = 1.524 AU (1 - 0.0934) = 1.382 AU
afeliuMarte = 1.524 AU (1 + 0.0934) = 1.666 AU
Chiar și în cele mai extreme puncte din orbita sa, Marte rămâne aproximativ la aceeași distanță de soare.
De asemenea, Pământul are o excentricitate foarte scăzută. Acest lucru contribuie la menținerea energiei solare a radiației solare relativ constantă pe parcursul anului și înseamnă că excentricitatea Pământului nu are un impact extrem de evident asupra vieții noastre de zi cu zi. (Înclinarea pământului pe axa sa are un efect mult mai vizibil asupra vieții noastre, provocând existența anotimpurilor.)
Să calculăm acum distanțele de perihelion și afelie ale Mercurului de la soare. Mercur este mult mai aproape de soare, cu o axă semi-majoră de 0,387 AU. Orbita sa este, de asemenea, mult mai excentrică, cu o excentricitate de 0,205. Dacă conectăm aceste valori la formulele noastre:
perihelieMercur = 0,387 AU (1 - 0,206) = 0,307 AU
afeliuMercur = 0,387 AU (1 + 0,206) = 0,467 AU
Aceste numere înseamnă că Mercur este aproape două treimi mai aproape de soare în timpul perihelionului decât este în afelie, creând schimbări mult mai dramatice în ceea ce privește cantitatea de căldură și radiații solare pe care suprafața planetei este expusă de-a lungul orbitei sale.