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Ápside
Ápside
Un ábside ( griego . ἁψίς, gen ἁψίδος), ápsides plurales ( / æ p s ɨ d i ː z / ; griego: ἁψίδες), es un punto de mayor o menor distancia de un cuerpo en una órbita elíptica alrededor de un cuerpo más grande. Para un cuerpo que orbita el Sol estos puntos se denominan respectivamente afelio ( / ə ː f i l i ə n / o / æ p h i ː ə l i n / ) y perihelio / ˌ p ɛr ɨ h i ː ə l i n / , mientras que para cualquier satélite de la Tierra como la Luna los puntos correspondientes son el apogeo y el perigeo / p ɛr ɨ dʒ i ː / . El sufijo genérico, independiente del cuerpo central en particular, puede ser tanto o ábside central, de ahí apoapsis, apocentro o apapsis(de ἀπ (ό) (p (o)), que significa "de"), y periapsis o pericentro (de περί (peri), que significa "todo"). Durante el programa Apolo , los términos pericynthion y apocynthion (referencia a Cynthia, un nombre alternativo para la diosa griega de la luna Artemis ) se utilizan para hacer referencia a la Luna .
Una línea recta que conecta el perigeo y apoapsis es la línea de ápsides. Este es el eje mayor de la elipse , su diámetro mayor.Para un sistema de dos cuerpos el centro de masa del sistema se encuentra en esta línea en uno de los dos focos de la elipse.Cuando un cuerpo es suficientemente más grande que la otra puede ser tomada a ser en este enfoque. Sin embargo si este es el caso, los dos cuerpos están en similares órbitas elípticas que tienen cada uno de los focos en el centro del sistema de masas, con sus respectivas líneas de ápsides siendo de longitud inversamente proporcional a sus masas. Históricamente, en los sistemas de geocéntricas , se midieron ápsides desde el centro de la Tierra. Sin embargo en el caso de la Luna, el centro de masa del sistema Tierra-Luna o Tierra-Luna baricentro , como el foco común de tanto la de la Luna y de las órbitas de la Tierra alrededor de uno al otro, es alrededor del 75% de la distancia desde el centro de la Tierra para su superficie.
En la mecánica orbital , el ábside técnicamente se refiere a la distancia medida entre los centros de masa del cuerpo central y en órbita. Sin embargo, en el caso de la nave espacial , la familia de los términos se utilizan comúnmente para describir la órbita de altitud de la nave espacial de la superficie del cuerpo central (suponiendo una, radio de referencia estándar constante.)
Fórmulas matemáticas
Fórmulas matemáticas
Estas fórmulas caracterizan el perigeo y apoapsis de una órbita:
Ápsides 1) Apoapsis; 2) Periapsis; 3) Enfoque
Periapsis: velocidad máxima al mínimo (perigeo) Distancia
Apoapsis: velocidad mínima al máximo (apoapsis) Distancia mientras que, de acuerdo con las leyes de Kepler del movimiento planetario (basado en la conservación del momento angular ) y la conservación de la energía, estas dos cantidades son constantes para una órbita determinada:
donde:
es el semieje mayor , igual a
Keplerianos elementos orbitales : punto F está en el perigeo, el punto H se encuentra en la apoapsis, y la línea roja entre ellos es la línea de ápsides
es la excentricidad , que se define como
Tenga en cuenta que para la conversión de alturas sobre la superficie a distancias entre una órbita y su primaria, el radio del cuerpo central tiene que ser añadido, ya la inversa.
La media aritmética de las dos distancias limitantes es la longitud del semieje mayor
. La media geométrica de las dos distancias es la longitud del semieje menor
.
La media geométrica de las dos velocidades límite es que es la velocidad de un cuerpo en una órbita circular cuyo radio es .
Terminología
Terminología
Las palabras "pericentro" y "apocenter" se ven ocasionalmente, aunque periapsis / apoapsis se prefieren en el uso técnico.
Varios términos relacionados se utilizan para otros objetos celestes . El 'gee', '-helion' y '-galacticon' formas '-astron' y se utilizan con frecuencia en la literatura astronómica, mientras que las otras formas enumeradas se utilizan de vez en cuando, aunque '-saturnium' muy rara vez se ha utilizado en el últimos 50 años. La forma '-gee "es comúnmente (aunque incorrectamente) se utiliza como un" enfoque más cercano al planeta' término genérico en lugar de aplicar específicamente a la Tierra. El término peri / apomelasma (de la raíz griega) fue utilizado por el físico Geoffrey A. Landis en 1998, antes peri / aponigricon (del latín) apareció en la literatura científica en 2002.
Porque "peri" y "apo" son griego, es considerado por algunos puristas [4] más correctos que debe utilizar la forma griega para el cuerpo, dando formas, tales como '-ceno' de Júpiter (Zeus) y 'corona' para Saturno. La perspectiva desalentadora de tener que mantener un sufijo diferente para cada cuerpo orbitable en el Sistema Solar (y más allá) es la principal razón de que el genérico "-apsis 'se ha convertido en casi universal, con la excepción, por supuesto, siendo el Sol y la Tierra .
En el caso de la Luna, en la práctica se utilizan las tres formas, aunque con muy poca frecuencia. El 'cynthion "forma (de la diosa de la luna Artemis' Ancient Greek epíteto"Cynthia ") [5] es, según algunos, reservada para organismos artificiales, mientras que otros de reserva "-lune 'de un objeto lanzado desde la Luna y' -cynthion 'por un objeto lanzado desde otros lugares. La forma '-cynthion' era la versión utilizada en el proyecto Apolo , tras una decisión de la NASA en 1964.
Para Venus, la forma '-cytherion' se deriva de la utilizada adjetivo 'cytherean'; la forma alternativa '-krition' (de Critias, un nombre antiguo de Afrodita ) También se ha sugerido.
Por Júpiter, la forma '-jove' se utiliza de vez en cuando por los astrónomos, mientras que el '-ceno "forma nunca se utiliza, al igual que las otras formas griegas puros ('-Areion '(Marte / Ares),'-Hermion '(Mercurio / Hermes ), 'Corona' (Saturno / Cronos), '-uranion' (Urano), '-poseidion' (Neptuno / Poseidón) y '-hadion' (Plutón / Hades)).
Perihelio y el afelio de la Tierra
Perihelio y el afelio de la Tierra
Para la órbita de la Tierra alrededor del Sol, el tiempo de ábside se expresa a menudo en términos de una hora con relación a las estaciones, ya que esto determina la contribución de la órbita elíptica a las variaciones estacionales. La variación de las estaciones se controla principalmente por el ciclo anual del ángulo de elevación del sol, que es un resultado de la inclinación del eje de la Tierra medida desde el plano de la eclíptica . De la Tierra excentricidad y otros elementos orbitales no son constantes, sino que varían lentamente debido a los efectos perturbadores de los planetas y otros objetos en el sistema solar. Ver los ciclos de Milankovitch .
En la actualidad, la Tierra alcanza el perihelio a principios de enero, aproximadamente 14 días después del solsticio de diciembre . En el perihelio, el centro de la Tierra es de aproximadamente 0,98329 unidades astronómicas (UA) o 147098070 kilometros (unos 91.4025 millones millas) del centro del sol.
La Tierra alcanza el afelio actualmente a principios de julio, aproximadamente 14 días después del solsticio de junio . La distancia entre los centros de afelio de la Tierra y el Sol es actualmente de alrededor de 1,01671 UA o 152.097.700 kilometros (94.509.100 millas).
En una escala mucho tiempo, las fechas del perihelio y el afelio de los avances a través de las estaciones del año, y hacen un ciclo completo de 22.000 a 26.000 años. Hay un movimiento correspondiente de la posición de las estrellas, como se ve desde la Tierra que se llama la precesión del ábside . (Esto está estrechamente relacionado a la precesión del eje .)
Los astrónomos normalmente expresan el momento de su perihelio en relación con el equinoccio de primavera no en términos de días y horas, sino más bien como un ángulo de desplazamiento orbital, llamado longitud del perigeo . Para la órbita de la Tierra, esto se llama la longitud del perihelio, y en 2000 fue de unos 282.895 grados. Para el año 2010, este había avanzado por una pequeña fracción de un grado a cerca de 283.067 grados.
Las fechas y horas de las perihelions y afelios durante varios años pasados y futuros se enumeran en la tabla siguiente:
Perihelio y afelio Planetaria
Perihelio y afelio Planetaria
La siguiente tabla muestra las distancias de los planetas y planetas enanos del Sol en su perihelio y afelio.
La siguiente tabla muestra el rango de distancias de los planetas, planetas enanos y el cometa Halley desde el sol.
Las distancias de los cuerpos seleccionados de la Sistema Solar del sol. Los bordes izquierdo y derecho de cada barra se corresponden con el perihelio y el afelio del cuerpo, respectivamente. Barras largas denotan alta excentricidad orbital . El radio del Sol es 0.700.000 kilometros, y el radio de Júpiter (el planeta más grande) es 0,07 millones kilometros, a la vez demasiado pequeños para resolver sobre esta imagen.
Las imágenes siguientes muestran el perihelio (punto verde) y el afelio (punto rojo) puntos de los planetas interiores y exteriores.
Puntos de perihelio y afelio
Los perihelio y afelio puntos de los planetas interiores del Sistema Solar
Los perihelio y afelio puntos de los planetas exteriores del Sistema Solar
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