Tartalom
- Excentritás: A legtöbb pálya valójában nem kör alakú
- Az ellipszis tulajdonságai
- Az excentritás kiszámítása
- Lehetővé teszi a Mars perihelion távolságának megtalálását
Az asztrofizikában a napközel az a pont az objektum pályáján, amikor a legközelebb van a naphoz. Közel a görögről származik (peri) és a nap (Helios). Ellentéte a aphelion, az a pályája, ahol egy tárgy a legtávolabb van a naptól.
A perihelion fogalma valószínűleg a leginkább ismeri a üstökösök. A üstökös pályái általában hosszú ellipszisek, és a nap egy fókuszpontban helyezkedik el. Ennek eredményeként az üstökös idejének nagy részét a naptól távol tartják.
Mivel azonban a üstökösök megközelítik a periheliont, elég közel kerülnek a naphoz, hogy a hő és a sugárzás miatt a közeledő üstökös kibomlik a fényes kómában és a hosszú, izzó farokban, amelyek őket a leghíresebb égi tárgyakká teszik.
Olvassa tovább, hogy többet megtudjon arról, hogyan kapcsolódik a perihelion az orbitális fizikához, ideértve a napközel képlet.
Excentritás: A legtöbb pálya valójában nem kör alakú
Noha sokunk idealizált képet ábrázol a Föld útjáról a Nap körül, mint egy tökéletes kör, a valóságban nagyon kevés (ha van ilyen) pálya kör alakú - és a Föld sem kivétel. Szinte mindegyik valójában ellipszisek.
Az asztrofizikusok leírják a különbséget egy objektum hipotetikusan tökéletes kör alakú pályája és a tökéletes, elliptikus pályája között különcség. Az excentricitást 0 és 1 közötti értékként fejezik ki, néha százalékba konvertálva.
A nulla excentricitása egy tökéletesen kör alakú pályát jelöl, a nagyobb értékek egyre ellipszisbb pályákat jeleznek. Például a Föld nem egészen kör alakú pályájának excentritása körülbelül 0,0167, míg a Halley üstökösének rendkívül elliptikus pályája 0,967 excentrikus.
Az ellipszis tulajdonságai
Orbitális mozgásról beszélve, fontos megérteni az ellipszisek leírására használt néhány kifejezést:
Az excentritás kiszámítása
Ha tudja az ellipszis fő- és melléktengelyének hosszát, kiszámíthatja annak excentritását az alábbi képlet segítségével:
különcség2 = 1,0 - (félig-minor tengely)2 / (félig nagyobb tengely)2
Az orbitális mozgás hosszát általában csillagászati egységekben (AU) mérik. Egy AU megegyezik a Föld középpontjától a nap közepéig tartó átlagos távolsággal, vagy 149,6 millió kilométer. A tengelyek mérésére használt egyedi egységek nem számítanak, feltéve, hogy ugyanazok.
Lehetővé teszi a Mars perihelion távolságának megtalálását
Mindezen kívül esik a perihelion és az aphelion távolságok kiszámítása valóban egyszerűen, ha tudod, hogy egy pálya hossza főtengely és annak különcség. Használja a következő képletet:
perihelion = félig főtengely (1 - excentricitás)
aphelion = félig főtengely (1 + excentricitás)
A Mars félig fő tengelye 1,524 AU, és alacsony excentricitása 0,0934, ezért:
napközelMars = 1,524 AU (1 - 0,0934) = 1,382 AU
aphelionMars = 1,524 AU (1 + 0,0934) = 1,666 AU
A pálya legszélsőségesebb pontjain is a Mars nagyjából azonos távolságra marad a Naptól.
A Földnek szintén nagyon alacsony excentricitása van. Ez elősegíti, hogy a bolygó napsugárzása egész évben viszonylag állandó legyen, és azt jelenti, hogy a Föld excentrikussága nem gyakorol rendkívül észrevehető hatást a mindennapi életünkre. (A föld tengelye megdöntése sokkal észrevehetőbb hatást gyakorol életünkre azáltal, hogy évszakok létezik.)
Most számítsuk ki inkább a Merkúr perihelion és afelion távolságát a naptól. A higany sokkal közelebb van a naphoz, a félig nagyobb tengelye 0,387 AU. Keringési pályája szintén jelentősen excentrikusabb, 0,205 excentricitással. Ha ezeket az értékeket beillesztjük a képletekbe:
napközelHigany = 0,387 AU (1 - 0,206) = 0,307 AU
aphelionHigany = 0,387 AU (1 + 0,206) = 0,467 AU
Ezek a számok azt jelzik, hogy a Merkúr majdnem van kétharmad közelebb a Naphoz perihelion alatt, mint afelénél, sokkal drámaibb változásokat hozva a bolygó napsugárzó felületének mekkora hő- és napsugárzással való kitettsége körüli pályája során.