Перигелий
Перигелий
Периге́лий (др.-греч. περί «пери» — вокруг, около, возле, др.-греч. ηλιος «гелиос» — Солнце) — ближайшая к Солнцу точка орбиты планеты или иного небесного тела Солнечной системы.
Антонимом перигелия является афе́лий (апоге́лий) — наиболее удалённая от Солнца точка орбиты. Воображаемую линию между афелием и перигелием называют линией апсид.
Содержание
1 Основные формулы
2 Перигелии планет Солнечной системы
3 Прецессия перигелия небесных тел
4 См. также
5 Примечания
6 Литература
Основные формулы |
- Радиус перигелия рассчитывается по формуле: rp=(1−e)a{displaystyle r_{mathrm {p} }=(1-e)a}
, где:
a — большая полуось;
е — эксцентриситет орбиты.
- Скорость в перигелии рассчитывается по формуле:
vper=GM⊙(1+e)a(1−e){displaystyle v_{mathrm {per} }={sqrt {frac {GM_{odot }(1+e)}{a(1-e)}}}}
G — гравитационная постоянная;
М — масса Солнца;
a — большая полуось;
е — эксцентриситет орбиты.
Перигелии планет Солнечной системы |
Перигелий Земли составляет 147 098 291 километров, что примерно на 2,5 миллиона километров меньше среднего расстояния до Солнца. Земля проходит перигелий 2 — 5 января, в среднем через 13 дней после зимнего солнцестояния[1].
Ниже приведены перигелии остальных планет Солнечной системы на основании информации NASA[2]:
| Меркурий | 46 001 009 км. |
| Венера | 107 476 170 км. |
| Земля | 147 098 291 км. |
| Марс | 206 655 215 км. |
| Юпитер | 740 679 835 км. |
| Сатурн | 1 349 823 615 км. |
| Уран | 2 734 998 229 км. |
| Нептун | 4 459 753 056 км. |
Прецессия перигелия небесных тел |
Схема прецессии эллиптической орбиты
Параметры орбит планет Солнечной системы из-за взаимовлияния этих планет со временем претерпевают медленные изменения. В частности, ось орбиты постепенно поворачивается (в плоскости орбиты) в сторону орбитального движения, соответственно, смещается и перигелий («прецессия перигелия», см. рисунок). Перигелий Меркурия возвращается в исходное положение каждые 260 тыс. земных лет, для Юпитера этот период составляет около 300 тыс. лет[3].
В середине XIX века астрономы обнаружили, что указанное смещение для Меркурия происходит несколько быстрее, чем предсказывает Закон всемирного тяготения, позже аналогичную аномалию обнаружили и в движении других небесных тел.
Причина объясняется общей теорией относительности (ОТО); из уравнений ОТО вытекает именно такое значение смещения, которое наблюдается фактически.
Добавочное смещение («релятивистская поправка») была посчитана и проверена для нескольких планет и астероидов[4][5]:
| Небесное тело | Эксцентриситет орбиты | Добавочное смещение перигелия, угловые секунды за столетие | |
|---|---|---|---|
| теоретическое | наблюдаемое | ||
| Меркурий | 00000,205 | 00000043,0 | 00043,1 ± 0,5 |
| Венера | 00000,007 | 00000008,6 | 00008,4 ± 4,8 |
| Земля | 00000,017 | 00000003,8 | 00005,0 ± 1,2 |
| Марс | 00000,094 | 00000001,35 | 00001,1 ± 0,3 |
| Икар (астероид) | 00000,827 | 00000010,1 | 00009,8 ± 0.8 |
Большая погрешность данных для Венеры и Земли вызвана тем, что их орбиты почти круговые.
См. также |
- Апоцентр и перицентр
- Небесная механика
- Орбита
Примечания |
↑ Даты равноденствий, солнцестояний, перигелия и афелия Земли в 2000—2020
↑ Solar System Exploration: Planets: Comparison Chart
↑ Субботин М. Ф., 1968, с. 65, 697..
↑ Kevin Brown. Anomalous Precessions (англ.). Reflections on Relativity (2012). Проверено 14 апреля 2014.
↑ Субботин М. Ф., 1968, с. 66..
Литература |
- Богородский А. Ф. Всемирное тяготения. — Киев: Наукова думка, 1971. — 351 с.
- Роузвер Н. Т. Перигелий Меркурия. От Леверье до Эйнштейна = Mercury's perihelion. From Le Verrier to Einstein. — М.: Мир, 1985. — 244 с.
- Субботин М. Ф. Введение в теоретическую астрономию. — М.: Наука, 1968. — С. 58—67.
