近日点の計算方法

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著者: Robert Simon
作成日: 15 六月 2021
更新日: 16 11月 2024
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2016年の太陽と地球と月の軌道と運動(天文教材)
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天体物理学では、 近日点 太陽に最も近いオブジェクトの軌道上の点です。ギリシャ語に近い(ペリ)およびsun(ヘリオス)。その反対は 遠日点、オブジェクトが太陽から最も遠い軌道上のポイント。

近日点の概念は、おそらく最もよく知られています。 彗星。彗星の軌道は、太陽が1つの焦点にある長い楕円になる傾向があります。その結果、彗星の時間のほとんどは太陽から遠く離れて費やされています。

しかし、彗星が近日点に近づくと、太陽に十分に近づき、その熱と放射線が接近する彗星に、最も有名な天体のいくつかを作る明るいコマと長く輝く尾を発散させます。

近日点が軌道物理学にどのように関連しているかについて、さらに詳しく学ぶために読んでください。 近日点 式。

離心率:ほとんどの軌道は実際には円形ではありません

私たちの多くは、太陽の周りの地球の進路の理想的なイメージを完全な円として運んでいますが、現実は非常にわずかです(もしあれば)軌道は実際には円形です-そして地球も例外ではありません。それらのほとんどすべてが実際に 楕円.

天体物理学者は、オブジェクトの仮想的に完全な円形軌道とその不完全な楕円軌道との違いを、 偏心。偏心は、0〜1の値として表され、パーセンテージに変換されることもあります。

離心率がゼロの場合は、完全に円形の軌道を示し、値が大きいほど楕円軌道になります。たとえば、地球の非常に円形ではない軌道の離心率は約0.0167ですが、ハレー彗星の極端な楕円軌道の離心率は0.967です。

楕円のプロパティ

軌道運動について話すときは、楕円を説明するために使用されるいくつかの用語を理解することが重要です。

偏心の計算

楕円の長軸と短軸の長さがわかっている場合、次の式を使用してその偏心を計算できます。

偏心2 = 1.0-(半短軸)2 /(半長軸)2

通常、軌道運動の長さは天文単位(AU)で測定されます。 1 AUは、地球の中心から太陽の中心までの平均距離に等しい、または 1億4960万キロメートル。軸の測定に使用される特定の単位は、同じである限り重要ではありません。

火星の近日点距離を見つけましょう

邪魔にならない範囲で、軌道の長さを知っている限り、近日点と遠日点の距離の計算は実際には非常に簡単です 長軸 そしてその 偏心。次の式を使用します。

近日点=半長軸(1-離心率)

アフェリオン=半長軸(1 +離心率)

火星の半長軸は1.524 AUで、離心率は0.0934と低いため、次のようになります。

近日点火星 = 1.524 AU(1-0.0934)= 1.382 AU

遠日点火星 = 1.524 AU(1 + 0.0934)= 1.666 AU

軌道上で最も極端な地点でも、火星は太陽からほぼ同じ距離にあります。

同様に、地球の離心率は非常に低いです。これは、地球の太陽放射の供給を年間を通じて比較的一定に保つのに役立ち、地球の離心率が私たちの日常生活に極端に顕著な影響を与えないことを意味します。 (その軸上の地球の傾きは、季節の存在を引き起こすことにより、私たちの生活にはるかに顕著な影響を与えます。)

代わりに、水星の太陽からの近日点と遠日点の距離を計算してみましょう。水銀は太陽にずっと近く、半長軸は0.387 AUです。また、軌道はかなり偏心しており、離心率は0.205です。これらの値を数式に組み込むと:

近日点水星 = 0.387 AU(1-0.206)= 0.307 AU

遠日点水星 = 0.387 AU(1 + 0.206)= 0.467 AU

これらの数字は、水星がほぼ 三分の二 近日点の間に太陽に近いことは、遠日点よりも、太陽の表面が軌道上でどれだけの熱と太陽放射にさらされるかにより劇的な変化をもたらします。