Apsis - Apsis


Из Википедии, свободной энциклопедии
В апсидах относятся к самому дальнему (1) и ближайшая (2) точкам на орбиту тела (1, 2) вокруг своего хозяина (3) .
(1) дальняя (3) хост (2) ближайший
апогей земной шар перигей
афелий солнце перигелий
апоастра звезда периастр
апоцентр общий перицентр
апоцентр первичный периапсида
Пример перицентр и Апоцентр, с меньшим телом (синий) вокруг большего тела (желтый) в эллиптических орбитах вокруг их центра масс (красный +)

Термин апсида ( греческий : ἁψίς ; множественные апсиды / æ р ы ɪ д я г / , греческий: ἁψῖδες; «орбита») относится к крайней точке орбиты в качестве объекта . Это означает либо точки на орбите, или соответствующее расстояние тел. Слово происходит через латинский из греческих, там обозначающего целой орбиты, и родственно с апсидой . Для теоретической возможности одной общих круговой орбиты два тел одинаковой массы на диаметральных позициях (симметричное исключение двойной звезды ), есть два апсид для любой эллиптической орбиты , названной с префиксами пери (от περί (Peri) , что означает «рядом «) и AP- / апо- (от апа (ό) (ар (O)) , что означает„от“) добавлял к ссылке на тело будучи вращались . Все периодические орбиты, в соответствии с законами Ньютона, эллипсы: либо два отдельных эллипсы обоих тел (см два графика на втором рисунке), с центром масс (или барицентра ) этой системы два тела в то один общий фокус из эллипсы, или орбитальными эллипсов, с одним телом как фиксируется в одном фокусе, и другого тела на орбите этот фокус (см верхний рисунок). Все эти эллипсы разделяют прямую линию, линию апсид , которая содержит их основные оси (самый большой диаметр), фокусы, и вершины, и , таким образом , также перицентр и апогей (см обе цифры). Главная ось орбитального эллипса (верхний рисунок) является расстоянием от апсид, взятые в качестве точек на орбите, или их суммы, взятые в качестве расстояния.

Главные оси отдельных эллипсы вокруг барицентра, соответственно вклады в главной оси орбиты эллипсов обратно пропорциональны массам тел, т.е., большая масса означает меньшую ось / вклад. Только тогда, когда одна масса достаточно больше, чем другие, отдельные эллипс меньшего тела вокруг барицентра включает индивидуальную эллипс большего тела, как показано на втором рисунке. Для замечательной асимметрии, барицентр двух тел может лежать также в большем теле, например, барицентр Земля-Луна находится около 75% пути от центра Земли к ее поверхности. Если меньшая масса пренебрежимо мала по сравнению с тем больше, то орбитальные параметры не зависят от меньшей массы (например, для спутников).

  • Для общих орбит, термины периапсида и апоцентр (или apapsis используются). Перицентре и апоцентр эквивалентные варианты, ссылаясь явно на соответствующие точки на орбитах, тогда как периапсида и апоцентр может также относиться к наименьшего и наибольшего расстояния орбитального аппарата и его хозяина.
  • Для тела на орбите Солнца , точка наименьшего расстояния является перигелия ( / ˌ р ɛr ɪ ч я л я ə п / ), а точка наибольшего расстояния является афелии ( / æ р ч я л я ə п / ).
  • Термины становятся периастром и апоастром при обсуждении орбит вокруг других звезд.
  • Для любого спутника Земли , включая Луну , точка наименьшего расстояния является перигей ( / р ɛr ɪ я / ) и наибольшее расстояние , апогей , от древнегреческого Гп ( ¯ge ), «земля» или «земли».
  • Для объектов на лунной орбите , точка наименьшего расстояния иногда называют pericynthion ( / ˌ р ɛ г ɪ с ɪ п θ я ə п / ) и наибольшее расстояние в apocynthion ( / ˌ Ae р а ə сек ɪ п θ я ə п / ). Периселении и апоселении также используются.

В орбитальной механике , то апсиды технически относятся к расстоянию между измеренным барицентрами в центральном теле и орбитальное телом. Тем не менее, в случае космического аппарата , термины , как правило , используется для обозначения орбитальной высоты космического аппарата над поверхностью центрального тела (при условии постоянная, стандартный опорный радиуса).

Математические формулы

Кеплеровы орбитальные элементы : точка Р находится на перицентре, точка Н находится в апоцентре, а красная линия между ними является линией апсид.

Эти формулы характеризуют перицентр и апоцентр орбиты:

перицентре
Максимальная скорость, как минимум (перицентр) расстояние .
апоцентре
Минимальная скорость, при максимуме (апоцентр) расстояние .

Хотя, в соответствии с законами Кеплера движения планет (на основе сохранения углового момента ) и сохранения энергии, эти две величины являются постоянными для данной орбиты:

Удельный относительный момент
Специфическая орбитальная энергия

где:

  • является большой полуосью :
  • μ является гравитационным параметром
  • е является эксцентриситет , определяемый как

Обратите внимание, что для преобразования с высоты над поверхностью на расстояния между орбитой и ее первичным, радиус центрального тела должен быть добавлен, и наоборот.

Средняя арифметическая из двух предельных расстояний длина большой полуоси а . Геометрическое среднее из двух расстояний длина малой полуоси б .

Среднее геометрическое двух предельных скоростях

который является скорость тела по круговой орбите, радиус которой .

терминология

Слова «перицентр» и «апоцентр» часто видели, хотя периапсиду / апоцентр является предпочтительными в техническом использовании.

Различные родственные термины используются для других небесных объектов . «-Gee», «-helion», «-astron» и «-galacticon» формы часто используются в астрономической литературе при упоминании Земли, Солнца, звезд и галактического центра соответственно. Суффикс «-jove» иногда используется для Юпитера, в то время как «-saturnium» имеет очень редко используется в течение последних 50 лет для Сатурна. «-Gee» форма обычно используется как общий «ближайшего подхода к планете» вместо термина специфически применения к Земле. Во время программы Apollo , термины pericynthion и apocynthion (ссылки на Синтию, альтернативное имя для богини Луны греческий Артемиды ) были использованы при обращении к Луне . Что касается черных дыр, термин пери / apomelasma (от греческого корня) был использован физик и научно-фантастического автора Джеффри Лэндис в истории 1998 до пери / aponigricon (от латинского) появился в научной литературе в 2002 году, а также пери / apobothron (от греческого bothros , означающего отверстие или ямы).

резюме Терминология

Следующие суффиксы добавляются циклично и апо- сформировать условия для ближайших и дальних орбитальных расстояний от этих объектов. Для объектов Солнечной системы, только суффиксы для Земли и Солнца обычно используются - другие суффиксы используются редко. Вместо этого используется общий суффикс -apsis.

Объекты в Солнечной системе с именованными апсидами
астрономический объект солнце Меркурий земной шар Луна Марс Церера Юпитер Сатурн
Суффикс -⁠helion -⁠hermion -⁠gee -⁠Lune
-⁠cynthion
-⁠selene
-⁠areion -⁠demeter -⁠jove -⁠Chron
-⁠krone
-⁠saturnium
Происхождение
названия
Helios Гермес Gaia Luna
Cynthia
Selene
Ares Деметра Зевс
Юпитер
Кронос
Сатурн
Другие объекты с именованными апсидами
астрономический объект звезда галактика барицентр Черная дыра
Суффикс -⁠astron -⁠galacticon -⁠Center
-⁠focus
-⁠apsis
-⁠Melasma
-⁠bothron
-⁠nigricon
Происхождение
названия
широта Astra : звезды галактика грамм мелос: черный
гр. bothros : отверстие
лат. Niger: черный

Афелий

Этимология

Слова Афелии были придуманы Иоганном Кеплером для описания орбитального движения планет. Слова формируется из префиксов пери (греч περί , рядом) и апо- (греч ἀπό , от) , прикрепленного к греческому слову, солнце, ἥλιος.

земной шар

В настоящее время Земля достигает перигелий в начале января, около 14 дней после солнцестояния декабря . В перигелии, в центре Земли составляет около 0,983 29 астрономических единиц (AU) или 147,098,070 км (91402500 миль) от центра Солнца. В отличие от Земли достигает афелия в настоящее время в начале июля, около 14 дней после солнцестояния июня . Расстояние между афелием Земли и центрами Солнца в настоящее время около 1,016 71  AU или 152097700 км (94509100 миль). Сроки меняются с течением времени из - за прецессии и других орбитальных факторов, которые следуют циклические модели , известные как циклы Миланковича . В краткосрочной перспективе, даты перигелия и афелия могут варьироваться до 2 -х дней от одного года к другому. Это существенное изменение связано с наличием Луны: в то время как барицентр Земля-Луна движется по устойчивой орбите вокруг Солнца, положение центра Земли , которая в среднем составляет около 4700 км (2,900 миль) от барицентра, может смещаться в любом направлении от него - и это влияет на сроки фактического сближения между ВС и центры Земли (что , в свою очередь , определяет сроки перигелий в данном году).

Из - за увеличенного расстояния в афелии, только 93,55% солнечной радиации от Солнца падает на данном участке земли , как делает в перигелии. Однако, эта флуктуация не учитывает в течение сезонов , так как это лето в северном полушарии , когда это зима в южном полушарии , и наоборот. Вместо этого сезона результат от наклона земной оси , что 23,4 градусов от перпендикулярной к плоскости орбиты Земли вокруг Солнца. Зима падает на полусфере , где солнечный свет поражает не менее непосредственно, а летом падает , где солнечный свет поражает наиболее непосредственно, независимо от расстояния Земли от Солнца В северном полушарии лето происходит в то же время , как афелии. Несмотря на это, есть большие массы суши в северном полушарии, которые легче , чем тепло морей. Следовательно, лето в северном полушарии 2,3 ° С (4 ° F) теплее , чем в южном полушарии в аналогичных условиях. Астрономы обычно выражают сроки перигелия относительно весеннего равноденствия не в терминах дней и часов, а скорее как угол орбитального смещения, так называемая долгота перицентра (также называется долготой перицентре). Для орбиты Земли, это называется долгота перигелия , и в 2000 году она составляла около 282,895 °; к 2010 году, это было выдвинутое небольшой долей градуса до 283,067 °.

Для орбиты Земли вокруг Солнца, время апсиды часто выражается в терминах времени относительно сезонов, так как это определяет вклад эллиптической орбиты на сезонные колебания. Изменение сезонов в основном под контролем годового цикла угла возвышения Солнца, которое является результатом наклона оси Земли , измеренной от плоскости эклиптики . Земли эксцентриситет и другие орбитальные элементы не являются постоянными, а медленно изменяться в зависимости от возмущающих воздействий планет и других объектов в Солнечной системе. См циклы Миланковича . В течение очень долгого времени масштабе, даты перигелия и прогресса афелия через сезонов, и они делают один полный цикл в 22 000 до 26 000 лет. Существует соответствующее перемещение положения звезд , как видно с Земли , которая называется апсидальной прецессией . (Это тесно связанно с прецессией оси .) Дата и времена в перигелиях и афелиев в течение нескольких прошлых и будущих лет, перечислены в следующей таблице:

Год перигелий афелий
Дата Время ( UT ) Дата Время ( UT )
2007 3 января 19:43 6 июля 23:53
2008 2 января 23:51 4 июля 7:41
2009 4 января 15:30 4 июля 1:40
2010 3 января 00:09 6 июля 11:30
2011 3 января 18:32 4 июля 14:54
2012 5 января 00:32 5 июля 3:32
2013 2 января 4:38 5 июля 14:44
2014 4 января 11:59 4 июля 00:13
2015 4 января 6:36 6 июля 19:40
2016 2 января 22:49 4 июля 16:24
2017 4 января 14:18 3 июля 20:11
2018 3 января 5:35 6 июля 16:47
2019 3 января 5:20 4 июля 22:11
2020 5 января 7:48 4 июля 11:35

Другие планеты

В следующей таблице приведены расстояния от планет и карликовых планет от Солнца на их перигелиях и афелии.

Тип кузова тело Расстояние от Солнца в перигелии Расстояние от Солнца в афелии
планета Меркурий 46,001,009 км (28,583,702 миль) 69,817,445 км (43,382,549 миль)
Венера 107,476,170 км (66,782,600 миль) 108,942,780 км (67,693,910 миль)
земной шар 147,098,291 км (91,402,640 миль) 152,098,233 км (94,509,460 миль)
Марс 206,655,215 км (128,409,597 миль) 249,232,432 км (154,865,853 миль)
Юпитер 740,679,835 км (460,237,112 миль) 816,001,807 км (507,040,016 миль)
Сатурн 1,349,823,615 км (838,741,509 миль) 1,503,509,229 км (934,237,322 миль)
Уран 2734998229 км (1,699449110 × 10 9  миль) 3006318143 км (1,868039489 × 10 9  миль)
Нептун 4459753056 км (2,771162073 × 10 9  миль) 4537039826 км (2,819185846 × 10 9  миль)
Карликовая планета Церера 380,951,528 км (236,712,305 миль) 446,428,973 км (277,398,103 миль)
Плутон 4436756954 км (2,756872958 × 10 9  миль) 7376124302 км (4,583311152 × 10 9  миль)
Хаумеа 5157623774 км (3,204798834 × 10 9  миль) 7706399149 км (4,788534427 × 10 9  миль)
Makemake 5671928586 км (3,524373028 × 10 9  миль) 7894762625 км (4,905578065 × 10 9  миль)
Эрис 5765732799 км (3,582660263 × 10 9  миль) 14594512904 км (9,068609883 × 10 9  миль)

Следующая таблица показывает диапазон расстояний планет, карликовых планет и кометы Галлея от Солнца

Astronomical unit Astronomical unit Astronomical unit Astronomical unit Astronomical unit Astronomical unit Astronomical unit Astronomical unit Astronomical unit Astronomical unit Halley's Comet Sun Eris (dwarf planet) Makemake (dwarf planet) Haumea (dwarf planet) Pluto Ceres (dwarf planet) Neptune Uranus Saturn Jupiter Mars Earth Venus Mercury (planet) Astronomical unit Astronomical unit Dwarf planet Dwarf planet Comet Planet

Расстояния отдельных органов Солнечной системы от Солнца Левые и правые края каждой полосы соответствуют перигелии и афелии тела, соответственно, следовательно , длинные полосы обозначают высокую орбитальный эксцентриситет . Радиус Солнца составляет 0,7 млн км, а радиус Юпитера (самая большая планета) составляет 0,07 млн км, и слишком мал , чтобы разрешить на этом изображении.

Изображения ниже показывают перигелий (зеленая точка) и афелий (красная точка) точку внутренних и внешних планет.

Смотрите также

Рекомендации

внешняя ссылка