Vsebina
- Ekscentričnost: Večina orbitov dejansko ni okrogla
- Lastnosti elipse
- Izračun ekscentričnosti
- Najdemo Marsovo razdaljo Perihelion
V astrofiziki je perihelij je točka v orbiti predmeta, ko je najbližje soncu. Prihaja iz grščine za blizu (peri) in sonce (Helios). Njeno nasprotje je afelija, točka v njeni orbiti, kjer je predmet najbolj oddaljen od sonca.
Koncept periheliona je verjetno najbolj znan v zvezi s kometi. Orbite kometov so ponavadi dolge elipse s soncem, ki se nahaja na enem žarišču. Kot rezultat, večina časa kometa preživi daleč stran od sonca.
Ko pa se kometi približujejo periheliju, se dovolj približajo soncu, da njegova toplota in sevanje povzročijo, da bližajoči komet požene svetlo komo in dolge žareče repi, zaradi katerih so nekateri izmed najbolj znanih nebesnih predmetov.
Preberite več o tem, kako se perihelij nanaša na orbitalno fiziko, vključno z a perihelion formula.
Ekscentričnost: Večina orbitov dejansko ni okrogla
Čeprav mnogi od nas predstavljajo idealizirano podobo Zemljine poti okoli sonca kot popoln krog, je resničnosti zelo malo (če sploh) orbite dejansko krožne - in Zemlja ni izjema. Skoraj vsi so pravzaprav elipse.
Astrofiziki opisujejo razliko med hipotetično popolno, krožno orbito predmeta in njegovo nepopolno eliptično orbito kot ekscentričnost. Ekscentričnost je izražena kot vrednost med 0 in 1, včasih pretvorjena v odstotek.
Ekscentričnost nič pomeni popolno krožno orbito, večje vrednosti pa kažejo na vse bolj eliptične orbite. Na primer, Zemljina ne-krožna orbita ima ekscentričnost okoli 0,0167, medtem ko ima izjemno eliptična orbita Halleyjevega kometa ekscentričnost 0,967.
Lastnosti elipse
Ko govorimo o orbitalnem gibanju, je pomembno razumeti nekatere izraze, ki se uporabljajo za opisovanje elipse:
Izračun ekscentričnosti
Če poznate dolžino glavne in manjše osi elipse, lahko izračunate njeno ekscentričnost po naslednji formuli:
ekscentričnost2 = 1,0 - (pol-manjša os)2 / (pol-glavna os)2
Običajno se dolžine v orbitalnem gibanju merijo v astronomskih enotah (AU). Ena AU je enaka srednji razdalji od središča Zemlje do središča sonca ali 149,6 milijona kilometrov. Določene enote za merjenje osi niso pomembne, če so enake.
Najdemo Marsovo razdaljo Perihelion
Pri vsem tem pa je izračun razdalje perihelija in afelija pravzaprav dokaj enostaven, če veste, kakšna je dolžina orbite glavna os in njegove ekscentričnost. Uporabite naslednjo formulo:
perihelion = pol-glavna os (1 - ekscentričnost)
afelij = pol-glavna os (1 + ekscentričnost)
Mars ima pol-glavno os 1,524 AU in nizko ekscentričnost 0,0934, torej:
perihelionMars = 1.524 AU (1 - 0.0934) = 1.382 AU
afelijaMars = 1.524 AU (1 + 0,0934) = 1,666 AU
Tudi na najbolj skrajnih točkah v svoji orbiti ostane Mars približno enako oddaljen od sonca.
Tudi Zemlja ima zelo nizko ekscentričnost. To pomaga vzdrževati sončno sevanje na planetu skozi leto relativno dosledno in pomeni, da ekscentričnost Zemlje nima izjemno opaznega vpliva na naše vsakodnevno življenje. (Nagib zemlje na svoji osi ima veliko bolj opazen vpliv na naše življenje, ker povzroča obstoj letnih časov.)
Zdaj namesto tega izračunajmo razdalje Merkurja od perihelijev in afejonov. Živo srebro je veliko bližje soncu, s pol-glavno osjo 0,387 AU. Njegova orbita je tudi bistveno bolj ekscentrična, z ekscentričnostjo 0,205. Če te vrednosti priključimo v naše formule:
perihelionŽivo srebro = 0,387 AU (1 - 0,206) = 0,307 AU
afelijaŽivo srebro = 0,387 AU (1 + 0,206) = 0,467 AU
Te številke pomenijo, da je skoraj živo srebro dve tretjini bližje soncu med perihelijem, kot je v afeliju, kar povzroči veliko bolj dramatične spremembe, kolikšni toploti in sončnemu sevanju je sončna površina planeta izpostavljena v svoji orbiti.