Перигелий

Материал из РУВИКИ — свободной энциклопедии

Периге́лий (др.-греч. περί — вокруг, около, ἥλιος — Солнце) — ближайшая к Солнцу точка орбиты планеты или любого другого астрономического объекта Солнечной системы, дви­жу­ще­го­ся во­круг Солн­ца по од­но­му из ко­нических се­че­ний — эл­лип­су, па­ра­бо­ле или ги­пер­бо­ле[1].

Для эл­лип­тических ор­бит по­ло­же­ние перигелия в про­стран­ст­ве из­ме­ня­ет­ся (пре­цес­сия перигелия) под дей­ст­ви­ем воз­му­щаю­щих сил пла­нет[1].

Описание[править | править код]

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].

Основные формулы[править | править код]

  • Перигелийное расстояние рассчитывается по формуле[4]:

, где:

a — большая полуось;
е — эксцентриситет орбиты.
  • Скорость в перигелии рассчитывается по формуле[5]:

, где:

 — гравитационный параметр;
 — большая полуось;
 — эксцентриситет орбиты.

Перигелии планет Солнечной системы[править | править код]

Земля[править | править код]

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].

История и прогноз прохождения перигелия Землёй[6][10]
Год Дата Время (московское) Расстояние (км)
2020 5 января 10:47 147 091 144
2021 2 января 16:50 147 093 163
2022 4 января 9:52 147 105 052
2023 4 января 19:17 147 098 925
2024 3 января 03:38 147 100 632
2025 4 января 16:28 147 103 686
2026 3 января 20:15 147 099 894
2027 3 января 05:32 147 104 592
2028 5 января 15:28 147 100 687

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].

Другие планеты[править | править код]

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

Планета Расстояние (км)
Меркурий 46 001 009
Венера 107 476 170
Земля 147 098 291
Марс 206 655 215
Юпитер 740 679 835
Сатурн 1 349 823 615
Уран 2 734 998 229
Нептун 4 459 753 056

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. 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]:

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

Этимология[править | править код]

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].

Подобные термины[править | править код]

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].

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. 1 2 3 4 5 Перигелий. Большая российская энциклопедия. Дата обращения: 16 января 2024. Архивировано 22 марта 2023 года.
  2. Перигелий. Большая советская энциклопедия. Дата обращения: 16 января 2024.
  3. Долгота перигелия. Большая советская энциклопедия. Дата обращения: 16 января 2024.
  4. How do you calculate the aphelion and perihelion. socratic.org. Дата обращения: 17 января 2024.
  5. Calculating object velocity at perihelion. socratic.org. Дата обращения: 17 января 2024.
  6. 1 2 Perihelion and Aphelion. timeanddate.com. Дата обращения: 17 января 2024.
  7. #Перигелий. Indicator - Новости науки и техники. Дата обращения: 16 января 2024.
  8. Близко к Солнцу. Universe Magazine. Дата обращения: 16 января 2024.
  9. Земля вышла на самую далекую точку орбиты и получает меньше солнечного тепла. Башинформ. Дата обращения: 17 января 2024.
  10. Perihelion, Aphelion and the Solstices. timeanddate.com. Дата обращения: 17 января 2024.
  11. Variation in Times of Perihelion and Aphelion. USNO Astronomical Applications Department. Дата обращения: 17 января 2024.
  12. Comparison: Earth vs. Mars. NASA Solar System Exploration. Дата обращения: 17 января 2024.
  13. Субботин М. Ф., 1968, с. 65.
  14. Роузвер Н. Т., 1985.
  15. Anomalous Precessions. MathPages. Дата обращения: 17 января 2024. Архивировано 22 мая 2012 года.
  16. Субботин М. Ф., 1968, с. 65—66.
  17. perihelion (n.). Etymonline. Дата обращения: 17 января 2024.
  18. Full text of "A Comprehensive Etymological Dictionary Of The English Language By Ernest Klein". archive.org. Дата обращения: 17 января 2024.
  19. Apogee. Planet Facts. Дата обращения: 17 января 2024.
  20. Апогей. Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона. Дата обращения: 17 января 2024.
  21. Peribothron. Brian Koberlein. Дата обращения: 17 января 2024.
  22. Apollo 15 Mission Report. NASA History. Дата обращения: 17 января 2024.
  23. Dendy R., Zeleznikar D., Zemba M., 2021.

Литература[править | править код]

Ссылки[править | править код]