拱點
拱點(apsis,複數為apsides)是指一个物体的运动轨道的极端点;在天文學中,这个词是指在橢圓軌道上運行的天體最接近或最遠離它的引力中心(通常也就是系統的質量中心)的點。
最靠近引力中心的點稱為近拱點(periapsis)或近心點(pericentre),而距離最遠的點就稱為遠拱點(apoapsis[1])或遠心點(apocentre)。連接近拱點和遠拱點的直線稱為拱點線,是橢圓的長軸,也是橢圓內最長的直線段。
連接近拱點與遠拱點的直線稱為拱點線。橢圓的長軸與拱點線同線。
以下是用於辨識橢圓軌道的項目:
- 在環繞地球的軌道上,最常用的是近地點(perigee)和遠地點(apogee)。
- 在環繞太陽的軌道上,最常用的是近日點(perihelion)和遠日點(aphelion)。
- 在阿波羅計畫中,環繞月球的軌道上,最常用的是近月點(pericynthion)和遠月點(apocynthion)。
目录
1 公式
2 術語(專門名詞)
3 地球的近日點和遠日點
4 相關條目
5 註解和參考資料
6 外部連結
公式
描繪軌道的近拱點和遠拱點的公式如下:
- 近拱點:在最短的距離處有最快的速度
vper=(1+e)μ(1−e)a{displaystyle v_{mathrm {per} }={sqrt {frac {(1+e)mu }{(1-e)a}}},}
rper=(1−e)a{displaystyle r_{mathrm {per} }=(1-e)a!,}
- 遠拱點:在最遠的距離上有最慢的速度
vap=(1−e)μ(1+e)a{displaystyle v_{mathrm {ap} }={sqrt {frac {(1-e)mu }{(1+e)a}}},}
rap=(1+e)a{displaystyle r_{mathrm {ap} }=(1+e)a!,}
此處,它符合克卜勒行星運動定律(角動量守恆)和能量守恆,在一條給定的軌道上測量都是定值:
比較相對角動量 h=(1−e2)μa{displaystyle h={sqrt {(1-e^{2})mu a}}}
比較軌道能量 ϵ=−μ2a{displaystyle epsilon =-{frac {mu }{2a}}}
此處:
a{displaystyle a!,} 指半主軸(semi-major axis)。
h{displaystyle h!,} 指比較相對角動量(specific relative angular momentum)。
ϵ{displaystyle epsilon !,} 指比較軌道能量(specific orbital energy)。
μ{displaystyle mu !,} 指標準重力參數值(standard gravitational parameter)。
e{displaystyle e!,} 指軌道離心率,定義為:
e=rap−rperrap+rper=1−2raprper+1{displaystyle e={frac {r_{mathrm {ap} }-r_{mathrm {per} }}{r_{mathrm {ap} }+r_{mathrm {per} }}}=1-{frac {2}{{frac {r_{mathrm {ap} }}{r_{mathrm {per} }}}+1}}}
術語(專門名詞)
天體 | 近拱點 | 遠拱點 |
---|---|---|
銀河系 | 近银心點 Perigalacticon | 遠银心點 Apogalacticon |
恆星 | 近星點 Periastron | 遠星點 Apastron |
黑洞 | 近黑點 Perimelasma/Peribothra/Perinigricon | 遠黑點 Apomelasma/Apobothra/Aponigricon |
太陽 | 近日點 Perihelion | 遠日點 Aphelion [2] |
水星 | 近水點 Perihermion | 遠水點 Apohermion |
金星 | 近金點 Pericytherion/Pericytherean/Perikrition | 遠金點 Apocytherion/Apocytherean/Apokrition |
地球 | 近地點 perigee | 遠地點 Apogee |
月球 | 近月點 Periselene/Pericynthion/Perilune | 遠月點 Aposelene/Apocynthion/Apolune |
火星 | 近火點 Periareion/Perimartian | 遠火點 Apoareion/Apomartian |
木星 | 近木點 Perizene/Perijove | 遠木點 Apozene/Apojove |
土星 | 近土點 Perikrone/Perisaturnium | 遠土點 Apokrone/Aposaturnium |
天王星 | 近天點 Periuranion | 遠天點 Apouranion |
海王星 | 近海點 Periposeidion | 遠海點 Apoposedion |
冥王星 | 近冥點 Perihadion | 遠冥點 Apohadion |
地球的近日點和遠日點
地球在每年的一月初離太陽最近,在七月初離太陽最遠。地球的近日點、遠日點和氣候變化之間有21,000年的週期。這是近點歲差對氣候變遷周期性的貢獻。(參考週期、米蘭科維奇循環。)
近幾年的日期和時間列於下表:[3]
年度 | 近日點 | 遠日點 |
---|---|---|
2007 | 1月3日20時Z | 7月7日00時Z |
2008 | 1月3日00時Z | 7月5日08時Z |
2009 | 1月4日15時Z | 7月4日02時Z |
2010 | 1月3日00時Z | 7月6日11時Z |
2011 | 1月3日19時Z | 7月4日15時Z |
2012 | 1月5日00時Z | 7月5日03時Z |
2013 | 1月2日05時Z | 7月5日15時Z |
2014 | 1月4日12時Z | 7月4日00時Z |
2015 | 1月4日07時Z | 7月6日19時Z |
2016 | 1月2日23時Z | 7月4日16時Z |
相關條目
偏近點角(Eccentric anomaly)- 橢圓軌道
- 近地點
- 拱點進動
註解和參考資料
^ 雖然就字源上apapsis較正確,但鮮少使用
^ Properly pronounced 'affelion' because the (neo) Greek is αφήλιον, although the hypercorrection 'ap-helion' is commonly heard.
^ Earth's Seasons Equinoxes, Solstices, Perihelion, and Aphelion - 2000-2020 — U.S. Naval Observatory, Astronomical Applications Department; 2003-10-30 (accessed 2007-05-06).
外部連結
Apogee - Perigee Photographic Size Comparison
Aphelion - Perihelion Photographic Size Comparison- Aphelion - Perihelion Dates and Times
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