Как найти перигелий орбиты

Периге́лий (др.-греч. περί «пери» — вокруг, около, возле, др.-греч. ἥλιος «гелиос» — Солнце) — ближайшая к Солнцу точка орбиты планеты или иного небесного тела Солнечной системы, а также расстояние от этой точки до центра Солнца (более точно — перигелийное расстояние).

Антонимом перигелия является афе́лий (апоге́лий) — наиболее удалённая от Солнца точка орбиты. Воображаемую линию между афелием и перигелием называют линией апсид.

Основные формулы[править | править код]

• Перигелийное расстояние рассчитывается по формуле: , где:

a — большая полуось;

е — эксцентриситет орбиты.

• Скорость в перигелии рассчитывается по формуле:

, где:

 — гравитационная постоянная;

 — масса Солнца;

 — большая полуось;

 — эксцентриситет орбиты.

Перигелии планет Солнечной системы[править | править код]

Перигелий орбиты Земли находится на расстоянии 147 098 291 километров от среднего центра Солнца, что примерно на 2,5 миллиона километров меньше среднего расстояния от Земли до Солнца. Земля проходит перигелий 2—5 января, в среднем через 13 дней после зимнего солнцестояния в северном полушарии^[1].

Ниже приведены перигелии 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[править | править код]

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
(1566) Икар	00000,827	00000010,1	00009,8 ± 0.8

Большая погрешность данных для Венеры и Земли вызвана тем, что их орбиты почти круговые.

См. также[править | править код]

• Апоцентр и перицентр
• Небесная механика

Примечания[править | править код]

Литература[править | править код]

• 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.

Ссылки[править | править код]

• Perihelion, Aphelion and the Solstices. timeanddate.com. Дата обращения: 10 января 2018.
• Variation in Times of Perihelion and Aphelion. Astronomical Applications Department of the U.S. Naval Observatory (11 августа 2011). Дата обращения: 10 января 2018.
• Espenak, Fred Earth at Perihelion and Aphelion: 2001 to 2050. astropixels. Дата обращения: 24 декабря 2019.

Содержание

• Эксцентриситет: большинство орбит на самом деле не круглые
• Свойства эллипсов
• Расчет эксцентриситета
• Позволяет найти перигелий Расстояние от Марса

В астрофизике перигелий это точка на орбите объекта, когда он находится ближе всего к солнцу. Родом из греческого для ближнего (пери) и солнце (Helios). Его противоположность афелийточка на его орбите, в которой объект находится дальше всего от солнца.

Концепция перигелия, вероятно, наиболее известна в отношении кометы, Орбиты комет имеют тенденцию быть длинными эллипсами с солнцем, расположенным в одной точке фокуса. В результате большая часть времени кометы проводится вдали от солнца.

Однако, когда кометы приближаются к перигелию, они приближаются достаточно близко к солнцу, что его тепло и излучение заставляют приближающуюся комету прорастать яркую кому и длинные светящиеся хвосты, которые делают их одними из самых известных небесных объектов.

Читайте дальше, чтобы узнать больше о том, как перигелий связан с физикой орбит, включая перигелий формула.

Эксцентриситет: большинство орбит на самом деле не круглые

Эксцентриситет, равный нулю, указывает на идеально круговую орбиту, а большие значения указывают на все более эллиптические орбиты. Например, не совсем круглая орбита Земли имеет эксцентриситет около 0,0167, в то время как чрезвычайно эллиптическая орбита кометы Галлея имеет эксцентриситет 0,967.

Свойства эллипсов

Говоря об орбитальном движении, важно понимать некоторые термины, используемые для описания эллипсов:

Расчет эксцентриситета

Если вы знаете длину большой и малой осей эллипса, вы можете рассчитать его эксцентриситет по следующей формуле:

Позволяет найти перигелий Расстояние от Марса

Учитывая все это, расчет расстояний перигелия и афелия на самом деле довольно прост, если вы знаете длину орбиты. большая ось и это эксцентричность, Используйте следующую формулу:

перигелий = большая полуось (1 – эксцентриситет)

афелий = большая полуось (1 + эксцентриситет)

Марс имеет большую полуось 1,524 а.е. и низкий эксцентриситет 0,0934, поэтому:

перигелий_Марс = 1,524 AU (1 – 0,0934) = 1,382 AU

афелий_Марс = 1,524 AU (1 + 0,0934) = 1,666 AU

Даже в самых крайних точках на своей орбите Марс остается примерно на том же расстоянии от Солнца.

Земля также имеет очень низкий эксцентриситет. Это помогает поддерживать постоянное поступление солнечной радиации на планету в течение года и означает, что эксцентриситет Земли не оказывает чрезвычайно заметного влияния на нашу повседневную жизнь. (Наклон земли вокруг своей оси оказывает гораздо более заметное влияние на нашу жизнь, вызывая существование времен года.)

Теперь давайте вместо этого посчитаем расстояния перигелия и афелия от Меркурия от Солнца. Меркурий намного ближе к Солнцу, с большой полуосью 0,387 а.е. Его орбита также значительно более эксцентрична, с эксцентриситетом 0,205. Если мы включим эти значения в наши формулы:

перигелий_{Меркурий} = 0,387 AU (1 – 0,206) = 0,307 AU

афелий_{Меркурий} = 0,387 AU (1 + 0,206) = 0,467 AU

Эти цифры означают, что Меркурий почти две трети ближе к солнцу во время перигелия, чем к афелию, создавая гораздо более драматические изменения в том, сколько тепла и солнечной радиации подвергается солнечной поверхности планеты в течение ее орбиты.

В астрофизике перигелий – это точка на орбите объекта, когда он находится ближе всего к Солнцу. Это происходит от греческого для ближнего ( пери ) и солнца ( Гелиос ). Его противоположность – афелий, точка на его орбите, в которой объект находится дальше всего от солнца.

Концепция перигелия, вероятно, наиболее известна в отношении комет . Орбиты комет имеют тенденцию быть длинными эллипсами с солнцем, расположенным в одной точке фокуса. В результате большая часть времени кометы проводится вдали от солнца.

Однако, когда кометы приближаются к перигелию, они приближаются к Солнцу настолько близко, что его тепло и излучение заставляют приближающуюся комету прорастать яркую кому и длинные светящиеся хвосты, которые делают их одними из самых известных небесных объектов.

Читайте дальше, чтобы узнать больше о том, как перигелий связан с физикой орбит, включая формулу перигелия.

Эксцентриситет: большинство орбит на самом деле не круглые

Хотя многие из нас несут идеализированное изображение пути Земли вокруг Солнца в виде идеального круга, реальность состоит в том, что на самом деле очень немногие (если таковые имеются) орбиты на самом деле являются круглыми – и Земля не является исключением. Почти все они на самом деле являются эллипсами.

Астрофизики описывают разницу между гипотетически совершенной круговой орбитой объекта и его несовершенной эллиптической орбитой как его эксцентриситет. Эксцентриситет выражается в виде значения от 0 до 1, иногда преобразуется в процент.

Эксцентриситет, равный нулю, указывает на идеально круговую орбиту, а большие значения указывают на все более эллиптические орбиты. Например, не совсем круглая орбита Земли имеет эксцентриситет около 0, 0167, в то время как чрезвычайно эллиптическая орбита кометы Галлея имеет эксцентриситет 0, 967.

Свойства эллипсов

Говоря об орбитальном движении, важно понимать некоторые термины, используемые для описания эллипсов:

• фокусы: две точки внутри эллипса, которые характеризуют его форму. Очаги, расположенные ближе друг к другу, означают более круглую форму, дальше – более продолговатую форму. При описании солнечных орбит одним из фокусов всегда будет солнце.
• центр: каждый эллипс имеет одну центральную точку.
• главная ось: прямая линия по самой длинной ширине эллипса, она проходит через фокусы и центр, ее конечные точки – вершины.
• большая полуось: половина большой оси или расстояние между центром и одной вершиной.
• вершины: точка, в которой эллипс делает самые крутые повороты, и две самые дальние точки друг от друга в эллипсе. При описании солнечных орбит они соответствуют перигелию и афелию.
• малая ось: прямая линия, пересекающая кратчайшую ширину эллипса, она проходит через центр. Конечные точки – это вершины.
• Полуосновная ось: половина малой оси или кратчайшее расстояние между центром и ковершиной эллипса.

Расчет эксцентриситета

Если вы знаете длину большой и малой осей эллипса, вы можете рассчитать его эксцентриситет по следующей формуле:

эксцентриситет ² = 1, 0 – (полуменьшая ось) ² / (большая полуось) ²

Как правило, длины в орбитальном движении измеряются в астрономических единицах (AU). Один AU равен среднему расстоянию от центра Земли до центра Солнца или 149, 6 миллиона километров . Конкретные единицы измерения, используемые для измерения осей, не имеют значения, если они одинаковы.

Найдем расстояние перигелия от Марса

Несмотря на это, вычисление расстояний перигелия и афелия на самом деле довольно просто, если вы знаете длину главной оси орбиты и ее эксцентриситет. Используйте следующую формулу:

перигелий = большая полуось (1 – эксцентриситет)

афелий = большая полуось (1 + эксцентриситет)

Марс имеет большую полуось 1, 524 а.е. и низкий эксцентриситет 0, 0934, поэтому:

перигелий _Марса = 1, 524 а.е. (1 – 0, 0934) = 1, 382 а.е.

афелий _марс = 1, 524 а.е. (1 + 0, 0934) = 1, 666 а.е.

Даже в самых крайних точках на своей орбите Марс остается примерно на том же расстоянии от Солнца.

Земля также имеет очень низкий эксцентриситет. Это помогает поддерживать постоянное поступление солнечной радиации на планету в течение года и означает, что эксцентриситет Земли не оказывает чрезвычайно заметного влияния на нашу повседневную жизнь. (Наклон земли вокруг своей оси оказывает гораздо более заметное влияние на нашу жизнь, вызывая существование времен года.)

Теперь давайте посчитаем расстояния между перигелием и афелием Меркурия от Солнца. Меркурий намного ближе к Солнцу, с большой полуосью 0, 387 а.е. Его орбита также значительно более эксцентрична, с эксцентриситетом 0, 205. Если мы включим эти значения в наши формулы:

перигелий _ртути = 0, 387 а.е. (1 – 0, 206) = 0, 307 а.е.

афелий _{Меркурий} = 0, 387 а.е. (1 + 0, 206) = 0, 467 а.е.

Эти цифры означают, что Меркурий находится почти на две трети ближе к солнцу в течение перигелия, чем в афелии, создавая гораздо более драматические изменения в том, сколько тепла и солнечной радиации подвергается солнечной поверхности планеты в течение ее орбиты.

Что такое? Перигелий планеты – это точка на орбите объекта, показывающая, что он располагается на минимальном расстоянии от Солнца. Название происходит от греческого слова, обозначающего близость («пери») и Солнце («гелиос»). Противоположностью является афелий – точка на орбите небесного тела, в которой объект находится дальше всего от Светила.

В чем особенности? Эти орбитальные центры являются важными точками не только для астрономов, в астрологии перигелии и афелии тоже занимают не последнее место. Они используются для составления прогнозов и предсказаний глобальных событий.

Понятие перигелия

Перигелием называют точку расположения небесного тела, наиболее приближенную к Солнцу. Иногда пребывание планеты в таком положении сопровождается потеплением, а может и не оказывать существенного влияния.

В частности, перигелий нашей планеты незаметен для людей. Все дело в относительной близости максимального и минимального расстояния до Солнца, равного 5 млн. км. При этом Земля 4-5 раз в год оказывается в данном положении. Как правило, в северном полушарии при этом зима, а в южном – лето.

А вот находясь на Меркурии, тяжело не заметить перемены, потому что орбита планеты менее похожа на круг. Однако Земля не уникальна: перигелий не получится почувствовать также на Венере, Юпитере, Сатурне, Уране и Нептуне.

Расчет перигелия

В противовес перигелию существует понятие апогелий (или афелий). Эти точки располагаются на воображаемой линии апсид, длина которой равна наибольшей оси эллипса траектории.

Чтобы рассчитать место нахождения перигелия, нужно воспользоваться следующей формулой: rp = (1 + eЗ) × aЗ, где aЗ – длина большой полуоси эллиптической орбиты, в eЗ – ее эксцентриситет.

Из этого следует, что близость тела к центру масс зависит от продолговатости траектории. А скорость движения объекта связана с эксцентриситетом, то есть с увеличением показателя эллипсности быстрее перемещение тела.

Деформация оси вращения, которая также называется прецессией, приводит к изменению расположения перигелиев небесных тел относительно эклиптики. Небольшое смещение орбиты будет исправлено в течение нескольких сотен тысяч лет.

NASA привело данные, отображающие наименьшую дистанцию между планетами и Солнцем:

• от Меркурия – 46 млн. км;

• от Венеры – 107,48 млн. км;

• от Земли – 147,1 млн. км;

• от Марса – 206,66 млн. км;

• от Юпитера – 740,68 млн. км;

• от Сатурна – 1,35 млрд. км;

• от Урана – 2,74 млрд. км;

• от Нептуна – 4,46 млрд. км.

Самое незначительное отличие радиусов пери- и апоцентра наблюдается у Венеры и Нептуна. Это означает также, что данные планеты имеют минимальный эксцентриситет. Но важно понимать, что взаимное влияние и сдвиги орбиты небесных тел приводят к повышению расстояния перигелия каждый год.

Что такое афелий

Афелий, по сути, представляет антоним перигелию планеты.

Из этой особенности и формулируется его трактовка: орбитальная точка небесного тела, находящаяся на максимальном расстоянии от Солнца. Земля пребывает в таком состоянии со 2 по 5 июля, чаще всего спустя две недели после летнего солнцестояния. Именно в это время небесное тело наиболее далеко от Светила. Понятие aphelion дословно переводится с греческого как ap – «далеко» и helios – «солнце».

Законы Кеплера для понимания сути перигелия и афелия

Законы Кеплера позволяют понять суть функции перигелия и афелия на примере орбиты Земли. Иоганн Кеплер вошел в историю как астроном немецкого происхождения. Именно он вывел ряд канонов, объясняющих особенности перемещения небесных тел. В рамках своей работы он произвел расчеты, отображающие траектории и их расхождения.

Три закона Кеплера помогли досконально изучить процессы, связанные с перигелием и афелием:

• Эллиптические орбиты.

Так как орбиты планет представляют собой эллипсы, то можно выделить две точки, отображающие наименьшую и наибольшую отдаленность небесного тела от Солнца.

• Закон областей.

Связан с орбитальной скоростью планет. Дело в том, что она максимальна в перигелии и минимальна в афелии. Это явление объясняется расстоянием от Солнца, ведь, находясь дальше, планета имеет меньшую силу тяжести, а значит, замедляется. А сокращение дистанции позволяет повысить темп движения.

Этот закон объясняет изменение длительности дня и ночи и продолжительность уменьшения на разных стадиях.

• Гармонический закон.

В основе гармоничного закона лежат периоды звездных орбит планет.

В основе лежат периоды звездных орбит планет. Первым делом обозначаются пропорциональные различия средних дистанций до Солнца. По сути, сидерический период отслеживается относительно установленного звездой меридиана, а его количественное обозначение связано временем между систематическими проходами.

Данные точки играют важную роль в смене времен года и поддержании баланса.

Даты афелия и перигелия для Земли

Мы знаем, что орбита Земли далека от совершенной окружности.

По этой причине точки афелия и перигелия постоянно сдвигаются. В 1246 году зимнее солнцестояние соответствовало ближайшему расстоянию к Солнцу. Однако из-за смещений, происходящих каждые 58 лет, эта дата меняется на одни сутки. Таким образом, в 6430 году ближе всего к Светилу планета окажется в день весеннего равноденствия.

В какие даты следует ожидать афелий и перигелий планет:

• 2023 год: 4 января в 16:17 и 6 июля в 21:06.

• 2024 год: 3 января в 00:38 и 5 июля в 06:06.

• 2025 год: 4 января в 08:28 и 3 июля в 15:54.

• 2026 год: 3 января в 12:15 и 6 июля в 13:30.

Афелий и перигелий Марса, Венеры и Меркурия

В астрологии обязательно учитывают перигелий и афелий не только Земли, но и прочих тел Солнечной системы. Ведь каждый объект совершает орбитальное движение, и его положение относительно Светила меняется:

Перигелий и афелий Марса

Орбита Марса очень отличается от приближенной к совершенству земной. Есть вероятность, что это является причиной необитаемости небесного тела. Ведь существенное отдаление от Солнца делает невозможным поддержание жизни.

На красной планете тоже различают времена года. Однако по длительности они вдвое превышают земные. Все дело в том, что полный оборот Марса вокруг Солнца равен двум годам, привычным для нас. При этом южное полушарие планеты отличается от северного более теплыми и короткими весной и летом. Это связано с приближенностью данной области к небесному Светилу в конце весны. А отдаленность зимой становится причиной затяжных холодов из-за медленного вращения.

Времена года и температура на Марсе напрямую связаны с изменением орбиты. Например, афелий на планете приходит с весной в северном полушарии. Так как красное небесное тело увеличивает расстояние до Солнца, что оказывает влияние на гравитационное поле и замедляет скорость вращения. Принято думать, что именно этот сезон самый долгий. Лето обычно длится полгода, а осень и зима – 4-5 месяцев.

Перигелий находится зимой в северном, а летом – в южном полушарии. А для афелия ситуация противоположна.

Перигелий и афелий Венеры

Отличительная черта Венеры – круговая орбита, а не привычное для нас движение вокруг Солнца по эллипсу. Среднее расстояние от планеты до Светила – 108 208 000 км. А вот в перигелии дистанция равна 107 477 000 км, афелию соответствует 108 939 000 км. Земля же сильнее отдалена. Считается, что интервал изменяется от 147 095 000 км до 152 100 000 км.

Перигелий и афелий Меркурия

Меркурий – самая приближенная к Солнцу планета. Небесные тела разделяет лишь 57 909 050 км. Однако именно Меркурий имеет наибольшее значение эксцентриситета, равное 0,205. Это становится причиной постоянного изменения дистанции до Светила. В частности, в перигелии она будет равна 46 001 200 км, а в афелии – 57 909 050 км.

Наука не стоит на месте, а значит, копилка знаний о космосе постоянно пополняется. Казалось бы, некоторые планеты открыты давно, но предел их изучения еще не достигнут. К примеру, мы понимаем, что орбита уникальна для каждого небесного тела, но, исследуя ее, должны обращать внимание на афелий и перигелий.

Перигелии планет и астероидов

Если орбиты планет хотя бы отдаленно напоминают окружность, то кометы и астероиды движутся, обладая огромным эксцентриситетом. Начиная движение дальше Нептуна, они приближаются к Солнцу, чтобы потом снова надолго пропасть из зоны видимости.

Орбитальная нестабильность перигелия и астероидов связана с их малыми размерами и неправильной формой.

Орбитальная нестабильность таких небесных тел связана с их малыми размерами и неправильной формой. Это становится причиной существенного влияния гравитации планет и более крупных объектов. Поэтому значение перигелия меняется вслед за деформацией траектории движения. Ведь порой они и вовсе вылетают за пределы Солнечной системы, получая ускорение, например, от Юпитера.

Перигелий – максимальная близость кометы к центру Солнечной системы – является ее моментом славы: тепло плавит лед, что приводит к выбросам газа. Именно они с Земли выглядят как впечатляющие хвосты. Привлекая внимание всего научного сообщества, они улетают, чтобы появиться вновь спустя долгие годы.

Перигелий и афелий как черная и белая планеты

Важно понять первостепенную роль Солнца для небесных объектов. Ведь Светило является центром мироздания и своего рода божеством. Отсюда можно сделать вывод о значении перигелиев и афелиев.

Именно в перигелии активируются наилучшие качества планеты, наблюдается стремление к Свету, истине и чистоте. В такой момент небесное тело получает заряд энергии от Солнца, который позволит совершить последующий цикл. Это положение требует признания авторитета, почитания канонов, поклонения сильным мира сего. Худшие черты этого периода – покорность, фанатичная вера в Бога, зависимое положение, подавление главнейшим.

Афелий указывает на точку наибольшего отдаления от божества. В этой позиции планета пытается смело ринуться во Тьму и пустоту. Она добровольно отрекается от Света, истины и справедливости. Ею движет стремление к свободе и самобытности. Выходят наружу глубинные отрицательные черты. Набирают силу самолюбие и гордыня в качестве прямой отсылки к падению Люцифера. Наблюдается страх перед Всевышним, попытки спрятаться от Его гнева и перечить Его воле.

Однако и у афелия есть хорошие черты. К примеру, способность смело пробовать что-то новое, рассчитывать на свои силы и навыки. Попытка прыгнуть выше головы и не ждать божественной милости. Это точка изобретений и познания тайн.

Если обозначить перигелий белой планетой Солнечной системы, то афелий займет позицию черной, а их сторонники разделятся на две противодействующие армии.

Из этого можно сделать вывод, что изогнутая орбита способствует активации противоположных черт. Для наглядности несоответствие идеальной окружности выражено в процентах.

Таким образом, порядок планет таков:

• Венера – 0,68 %;

• Нептун – 0,86 %;

• Земля –1,67 %;

• Уран – 4,72 %;

• Юпитер – 4,84 %;

• Сатурн –5,42 %;

• Луна – 5,49 %;

• Марс – 9,34 %;

• Меркурий – 20,56 %;

• Плутон – 24,88 %.

Находясь в перигелии и афелии планет, Земля перенимает их позитивные и негативные черты, доведенные до крайности. Становится ясно, что перигелий является противоположностью афелия и наоборот. Как все это может повлиять на каждый конкретный день и чего вообще ждать от ближайших 24 часов, подскажет ежедневый астрологический прогноз Telegram CHRONOS.

В астрологии для узлов, перигелиев и афелиев учитываются только два основных аспекта. Речь о соединении и оппозиции. Для узлов Луны, апогея и перигея успешно применяются и прочие с орбом до 5°. Вероятно, их информативность связана с активностью соответствующего потока, понятного для нашей планеты и ее жителей. А чтобы узнать больше о вашем характере, перспективах и других важных индивидуальных моментах, воспользуйтесь анализом Натальной карты.

Если отследить периоды нахождения Земли в линиях узлов, точках перигелиев и афелиев, получится создать специфический календарь на каждый год.

При этом его важность и область применения будут поражать! Проанализировав его, можно понять, что исторические события уже отображены в нем, так же как и даты рождения знаменитых людей, а их зона реализации совпадает с особенностями планеты и точками орбиты, в которых были Земля и Солнце. Так мы узнаем, что эти личности играли ключевую роль в процессах научно-технического или духовного развития целых стран и народов. А чтобы узнать больше о том, что ждет вас в ближайшем будущем, воспользуйтесь сервисом Автопрогноз.

Перигелий