Sisu
- Ekstsentrilisus: enamik orbiite pole tegelikult ringikujulised
- Ellipside omadused
- Ekstsentrilisuse arvutamine
- Võimaldab leida Marsi perihelioni kauguse
Astrofüüsikas on perihelion on punkt objekti orbiidil, kui see on päikesele kõige lähemal. See on pärit kreeka keelest peaaegu (peri) ja päike (Helios). Selle vastand on aphelion, punkt oma orbiidil, kus objekt on päikesest kõige kaugemal.
Periheliooni mõiste on ilmselt kõige tuttavam seoses komeedid. Komeetide orbiidid on tavaliselt pikad ellipsid, mille päike asub ühes fookuspunktis. Seetõttu veedab suurem osa komeedi ajast kaugel päikesest.
Komeetide perihelioonile lähenedes jõuavad nad aga päikesele piisavalt lähedale, et selle kuumus ja radiatsioon põhjustavad läheneval komeedil ereda kooma ja pikkade hõõguvate sabade, mis muudavad nad kõige kuulsamateks taevaobjektideks.
Loe edasi, et saada lisateavet selle kohta, kuidas perihelioon on seotud orbitaalfüüsikaga, sealhulgas a perihelion valem.
Ekstsentrilisus: enamik orbiite pole tegelikult ringikujulised
Ehkki paljud meist kannavad täiusliku ringina idealiseeritud pilti Maa teest ümber päikese, on reaalsus väga vähe (kui üldse) orbiidid on ringikujulised - ja Maa pole erand. Peaaegu kõik nad on tegelikult ellipsid.
Astrofüüsikud kirjeldavad erinevust objekti hüpoteetiliselt täiusliku, ümmarguse orbiidi ja selle ebatäiusliku, elliptilise orbiidi vahel ekstsentrilisus. Ekstsentrilisust väljendatakse väärtusena vahemikus 0 kuni 1, teisendades mõnikord protsendimääraks.
Ekstsentrilisus null näitab ideaalselt ringikujulist orbiiti, suuremad väärtused näitavad järjest elliptilisi orbiite. Näiteks Maa mitte-päris ümmarguse orbiidi ekstsentrilisus on umbes 0,0167, samas kui Halley komeedi äärmiselt elliptilise orbiidi ekstsentrilisus on 0,967.
Ellipside omadused
Orbitaalliikumisest rääkides on oluline mõista mõnda terminit, mida kasutatakse ellipside kirjeldamiseks:
Ekstsentrilisuse arvutamine
Kui teate ellipsi põhi- ja kõrvaltelje pikkust, saate selle ekstsentrilisuse arvutada järgmise valemi abil:
ekstsentrilisus2 = 1,0 - (pool-vähemtelg)2 / (poolsuunaline telg)2
Tavaliselt mõõdetakse orbitaalliikumise pikkusi astronoomiliste ühikute (AU) järgi. Üks AU on võrdne keskmise kaugusega Maa keskpunktist päikese keskpunkti või 149,6 miljonit kilomeetrit. Telgede mõõtmiseks kasutatavad konkreetsed ühikud ei oma tähtsust, kui nad on samad.
Võimaldab leida Marsi perihelioni kauguse
Kõigist asjadest hoolimata on periheliooni ja afelli vahemaa arvutamine tegelikult üsna lihtne, kui teate orbiidi pikkust põhitelg ja selle ekstsentrilisus. Kasutage järgmist valemit:
perihelion = pool-suurem telg (1 - ekstsentrilisus)
aphelion = pool-suur telg (1 + ekstsentrilisus)
Marsi pooltelgtelg on 1,524 AU ja madal ekstsentrilisus - 0,0934, seetõttu:
perihelionMarss = 1,524 AU (1 - 0,0934) = 1,382 AU
aphelionMarss = 1,524 AU (1 + 0,0934) = 1,666 AU
Isegi oma orbiidi kõige ekstreemsemates punktides püsib Marss Päikesest enam-vähem samal kaugusel.
Ka Maa ekstsentrilisus on väga madal. See aitab hoida planeedi päikesekiirguse varustust aastaringselt suhteliselt ühtlasena ja tähendab, et Maa ekstsentrilisus ei mõjuta meie igapäevast elu eriti märkimisväärselt. (Maa telje kalle oma teljele mõjutab meie elu palju rohkem, põhjustades aastaaegade olemasolu.)
Nüüd arvutagem selle asemel elavhõbeda periheliooni ja afeliooni kaugused päikesest. Elavhõbe on päikesele palju lähemal, poolsuunalise teljega on 0,387 AU. Selle orbiit on samuti märkimisväärselt ekstsentriline - ekstsentrilisus on 0,205. Kui ühendame need väärtused oma valemiga:
perihelionelavhõbe = 0,387 AU (1 - 0,206) = 0,307 AU
aphelionelavhõbe = 0,387 AU (1 + 0,206) = 0,467 AU
Need numbrid tähendavad, et Merkuur on peaaegu kaks kolmandikku periheliooni ajal päikesele lähemal kui afeljoni ajal, luues palju dramaatilisemaid muutusi selles, kui palju soojust ja päikesekiirgust planeedi päikesepoolne pind oma orbiidi jooksul kokku puutub.