Перигелий

Перигелий — наиболее близкая к Солнцу точка эллиптической орбиты небесного тела. Вместе с афелием, антонимом перигелия, термины объединяются в понятие апсиды (см. ниже^[⇨]).

Термин долгота перигелия обозначает один из элементов орбиты небесного тела, равный сумме долготы восходящего узла, которая отсчитывается вдоль эклиптики, и аргумента перигелия, отсчитываемого вдоль орбиты. Обозначается знаками ϖ или π^[2].

Расстояние перигелия от центра Солнца называется перигелийным расстоянием^[3].

• Перигелийное расстояние рассчитывается по формуле^[4]:

${\displaystyle r_{\mathrm {p} }=a(1-e)}$, где:

a — большая полуось;

е — эксцентриситет орбиты.

• Скорость в перигелии рассчитывается по формуле^[5]:

${\displaystyle v_{\mathrm {p} }={\sqrt {\frac {GM(1+e)}{a(1-e)}}}^{\frac {1}{2}}}$, где:

${\displaystyle GM}$ — гравитационный параметр;

${\displaystyle a}$ — большая полуось;

${\displaystyle e}$ — эксцентриситет орбиты.

Из-за гравитационных возмущений, действующих на Землю, дата прохождения перигелия нашей планетой каждый год смещается — Земля ежегодно приходит в точку перигелия спустя 2 недели после зимнего солнцестояния, примерно 2-5 января, когда в северном полушарии зима^[1][6][7].

В 2024 году Земля прошла перигелий 3 января в 03:38 по московскому времени. Расстояние между планетой и Солнцем составило 147 100 632 км^[8].

Согласно законам Кеплера, максимальная скорость движения Земли по орбите составляет 30,4 км/с и наблюдается в перигелии^[9].

Смена дат перигелия связана с присутствием Луны. Земля и Луна каждый месяц вращаются вокруг точки, называемой барицентром Земля — Луна, которая находится в среднем на расстоянии около 4700 км от центра Земли. Поскольку перигелий определяется расстоянием между центром Солнца и центром Земли, положение Земли в её ежемесячном движении вокруг барицентра Земля — Луна сильно влияет на время перигелия. В связи с тем, что положение Луны не повторяется из года в год в одну и ту же дату, не повторяется и положение Земли относительно барицентра. Это приводит к тому, что кажется квазислучайным изменением дат перигелия^[11].

Ниже приведены перигелии планет Солнечной системы на основании информации НАСА^[12]:

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. Перигелий Меркурия возвращается в исходное положение каждые 260 тысяч земных лет, для Юпитера этот период составляет около 300 тысяч лет^[13].

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^[14].

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^[15][16][1]:

Термин происходит из составления двух древнегреческих слов: περί — вокруг, около, и ἥλιος — Солнце^[1].

Английское слово perihelion появилось, предположительно, благодаря Иоганну Кеплер, который в 1596 году латинизировал ранее упомянутые слова в perihelium. Позднее, в 1680-х годах, термин приобрёл современный вид^[17][18].

Помимо антонима перигелия — афелия, существуют другие астрономические термины, указывающие на отдаление рассматриваемого объекта от Солнца. Так, есть термины апоцентр и перицентр, использующиеся для описания любых астрономических объектов, а не тех, что находятся на орбите вокруг Солнца^[19].

Существуют более узкие понятия, связанные с конкретными небесными телами — апогей (астрономия) или перигей (Земля), апоиовий (Юпитер), апосатурний (Сатурн) и так далее^[20].

Кроме того, разные исследователи создавали уникальные термины, такие как периботрон (англ. peribothron)^[21], перицинтион (англ. pericynthion)^[22] и перилун (англ. perilune)^[23].