Innhold
- Eksentrisitet: De fleste baner er egentlig ikke sirkulære
- Egenskapene til Ellipses
- Beregning av eksentrisitet
- Lar finne Perihelion Distance of Mars
I astrofysikk, perihelion er poenget i et objekts bane når det er nærmest solen. Det kommer fra det greske for nær (peri) og sol (Helios). Det motsatte er aphelion, det punktet i sin bane der et objekt er lengst fra solen.
Perihelion-begrepet er nok mest kjent i forhold til kometer. Kometenes baner har en tendens til å være lange ellipser med solen som ligger på ett samlingspunkt. Som et resultat blir mesteparten av kometens tid langt borte fra solen.
Når kometer nærmer seg perihelion, kommer de imidlertid nær nok til solen til at dens varme og stråling får den kommende kometen til å spire det lyse koma og lange glødende haler som gjør dem til noen av de mest berømte himmelobjektene.
Les videre for å lære mer om hvordan perihelion forholder seg til fysikk i banen, inkludert a perihelion formel.
Eksentrisitet: De fleste baner er egentlig ikke sirkulære
Selv om mange av oss har et idealisert bilde av jordens bane rundt solen som en perfekt sirkel, er virkeligheten veldig få (om noen) bane faktisk er sirkulære - og Jorden er intet unntak. Nesten alle av dem er det faktisk ellipser.
Astrofysikere beskriver forskjellen mellom objektets hypotetisk perfekte, sirkulære bane og dens ufullkomne, elliptiske bane som dens eksentrisitet. Eksentrisitet uttrykkes som en verdi mellom 0 og 1, noen ganger konvertert til en prosentandel.
En eksentrisitet på null indikerer en perfekt sirkulær bane, med større verdier som indikerer stadig elliptiske baner. For eksempel har jordens ikke-helt sirkulære bane en eksentrisitet på omtrent 0,0167, mens den ekstremt elliptiske bane til Halleys komet har en eksentrisitet på 0,967.
Egenskapene til Ellipses
Når du snakker om orbital motion, er det viktig å forstå noen av begrepene som brukes for å beskrive ellipser:
Beregning av eksentrisitet
Hvis du vet lengden på ellipsens større og mindre akser, kan du beregne dens eksentrisitet ved å bruke følgende formel:
eksentrisitet2 = 1,0 - (halv-mindre akse)2 / (semi-major akse)2
Vanligvis måles lengder i orbital bevegelse i form av astronomiske enheter (AU). Én AU er lik middelavstanden fra sentrum av jorden til sentrum av solen, eller 149,6 millioner kilometer. De spesifikke enhetene som brukes til å måle aksene spiller ingen rolle så lenge de er de samme.
Lar finne Perihelion Distance of Mars
Med alt det der ute av veien, er det faktisk ganske enkelt å beregne perihelion og aphelion avstander så lenge du vet lengden på en bane hovedaksen og dets eksentrisitet. Bruk følgende formel:
perihelion = semi-major akse (1 - eksentrisitet)
aphelion = semi-major akse (1 + eksentrisitet)
Mars har en halv-hovedakse på 1.524 AU og en lav eksentrisitet på 0,0934, derfor:
perihelionMars = 1,524 AU (1 - 0,0934) = 1,382 AU
aphelionMars = 1,524 AU (1 + 0,0934) = 1,666 AU
Selv på de mest ekstreme punktene i sin bane, forblir Mars omtrent samme avstand fra solen.
Jorden har også en veldig lav eksentrisitet. Dette hjelper med å holde planetens tilførsel av solstråling relativt konsistent gjennom året og betyr at jordas eksentrisitet ikke har en veldig merkbar innvirkning på våre daglige liv. (Jordens vippe på aksen har en mye mer merkbar effekt på livene våre ved å forårsake eksistensen av årstider.)
La oss nå beregne perihelion og aphelion avstander fra Merkur til solen i stedet. Kvikksølv ligger mye nærmere solen, med en halv-hovedakse på 0,387 AU. Bane sin er også betydelig mer eksentrisk, med en eksentrisitet på 0,205. Hvis vi kobler disse verdiene til formlene våre:
perihelionMercury = 0,387 AU (1 - 0,206) = 0,307 AU
aphelionMercury = 0,387 AU (1 + 0,206) = 0,467 AU
Disse tallene betyr at Merkur er nesten to tredjedeler nærmere solen under perihelion enn det er ved aphelion, og skaper mye mer dramatiske endringer i hvor mye varme og solstråling planeten den solrike overflaten utsettes for i løpet av bane.