Перигелий

Перигелий

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

• Перигелийное расстояние рассчитывается по формуле: $r_{\mathrm {p} }=(1-e)a$, где:

a — большая полуось;

е — эксцентриситет орбиты.

• Скорость в перигелии рассчитывается по формуле:

$v_{\mathrm {p} }={\sqrt {\frac {GM_{\odot }(1+e)}{a(1-e)}}}$, где:

$G$ — гравитационная постоянная;

$M_{\odot }$ — масса Солнца;

$a$ — большая полуось;

$e$ — эксцентриситет орбиты.

Перигелии планет Солнечной системы

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.

Ниже приведены перигелии планет Солнечной системы на основании информации NASA:

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

Схема прецессии эллиптической орбиты

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.

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:

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

• Апоцентр и перицентр
• Небесная механика

Литература

• 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

• Perihelion, Aphelion and the Solstices  (неопр.). timeanddate.com. Дата обращения: 10 января 2018.
• Variation in Times of Perihelion and Aphelion  (неопр.). 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  (неопр.). astropixels. Дата обращения: 24 декабря 2019.