拱點











開普勒橢圓軌道





開普勒軌道根數。F為近拱點,H為遠拱點,而兩點之間為拱點線。


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}}},}v_{{mathrm  {per}}}={sqrt  {{frac  {(1+e)mu }{(1-e)a}}}},


rper=(1−e)a{displaystyle r_{mathrm {per} }=(1-e)a!,}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}}},}v_{{mathrm  {ap}}}={sqrt  {{frac  {(1-e)mu }{(1+e)a}}}},


rap=(1+e)a{displaystyle r_{mathrm {ap} }=(1+e)a!,}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}}}h={sqrt  {(1-e^{2})mu a}}


  • 比較軌道能量 ϵ=−μ2a{displaystyle epsilon =-{frac {mu }{2a}}}epsilon =-{frac  {mu }{2a}}


此處:




  • a{displaystyle a!,}a!, 指半主軸(semi-major axis)。


  • h{displaystyle h!,}h!, 指比較相對角動量(specific relative angular momentum)。


  • ϵ{displaystyle epsilon !,}epsilon !, 指比較軌道能量(specific orbital energy)。


  • μ{displaystyle mu !,}mu !, 指標準重力參數值(standard gravitational parameter)。


  • e{displaystyle e!,}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}}}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

  • 拱點進動英语Apsidal precession



註解和參考資料




  1. ^ 雖然就字源上apapsis較正確,但鮮少使用


  2. ^ Properly pronounced 'affelion' because the (neo) Greek is αφήλιον, although the hypercorrection 'ap-helion' is commonly heard.


  3. ^ 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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