Contente
- Excentricidade: a maioria das órbitas não é realmente circular
- As propriedades das elipses
- Cálculo da excentricidade
- Vamos encontrar a distância Perihelion de Marte
Na astrofísica, o periélio é o ponto na órbita de um objeto quando ele está mais próximo do sol. Vem do grego por quase (peri) e sol (Helios) Seu oposto é o afélio, o ponto em sua órbita em que um objeto está mais distante do sol.
O conceito de periélio é provavelmente mais familiar em relação a cometas. As órbitas dos cometas tendem a ser longas elipses com o sol situado em um ponto focal. Como resultado, a maior parte do tempo do cometa é gasta longe do sol.
No entanto, quando os cometas se aproximam do periélio, eles se aproximam o suficiente do sol para que seu calor e radiação façam com que o cometa que se aproxima brote o coma brilhante e as longas caudas brilhantes que os tornam alguns dos objetos celestes mais famosos.
Leia para saber mais sobre como o periélio se relaciona com a física orbital, incluindo uma periélio Fórmula.
Excentricidade: a maioria das órbitas não é realmente circular
Embora muitos de nós carregemos uma imagem idealizada do caminho da Terra em torno do Sol como um círculo perfeito, a realidade é muito poucas órbitas (se houver) são realmente circulares - e a Terra não é exceção. Quase todos eles são realmente elipses.
Os astrofísicos descrevem a diferença entre a órbita circular hipoteticamente perfeita de um objeto e sua órbita elíptica imperfeita como sua excentricidade. A excentricidade é expressa como um valor entre 0 e 1, às vezes convertido em uma porcentagem.
Uma excentricidade zero indica uma órbita perfeitamente circular, com valores maiores indicando órbitas cada vez mais elípticas. Por exemplo, a órbita não-circular da Terra tem uma excentricidade de cerca de 0,0167, enquanto a órbita extremamente elíptica do cometa de Halley tem uma excentricidade de 0,967.
As propriedades das elipses
Ao falar sobre movimento orbital, é importante entender alguns dos termos usados para descrever elipses:
Cálculo da excentricidade
Se você souber o comprimento dos eixos maiores e menores de uma elipse, poderá calcular sua excentricidade usando a seguinte fórmula:
excentricidade2 = 1,0 - (eixo sem menor)2 / (semi-eixo maior)2
Tipicamente, comprimentos no movimento orbital são medidos em termos de unidades astronômicas (AU). Uma UA é igual à distância média do centro da Terra ao centro do sol, ou 149,6 milhões de quilômetros. As unidades específicas usadas para medir os eixos não importam, desde que sejam iguais.
Vamos encontrar a distância Perihelion de Marte
Com tudo isso fora do caminho, calcular distâncias de periélio e afélio é realmente muito fácil, desde que você saiba a duração de uma órbita eixo principal e os seus excentricidade. Use a seguinte fórmula:
periélio = eixo semi-maior (1 - excentricidade)
afélio = eixo semi-principal (1 + excentricidade)
Marte tem um eixo semi-principal de 1.524 UA e uma baixa excentricidade de 0,0934, portanto:
periélioMarte = 1,524 AU (1 - 0,0934) = 1,382 AU
afélioMarte = 1,524 AU (1 + 0,0934) = 1,666 AU
Mesmo nos pontos mais extremos de sua órbita, Marte permanece aproximadamente à mesma distância do sol.
Da mesma forma, a Terra tem uma excentricidade muito baixa. Isso ajuda a manter o suprimento de radiação solar do planeta relativamente consistente ao longo do ano e significa que a excentricidade da Terra não tem um impacto extremamente perceptível em nossas vidas cotidianas. (A inclinação da terra em seu eixo tem um efeito muito mais perceptível em nossas vidas, causando a existência de estações.)
Agora vamos calcular as distâncias periélio e afélio de Mercúrio do sol. O mercúrio está muito mais próximo do sol, com um eixo semi-maior de 0,387 UA. Sua órbita também é consideravelmente mais excêntrica, com uma excentricidade de 0,205. Se inserirmos esses valores em nossas fórmulas:
periélioMercúrio = 0,387 UA (1 - 0,206) = 0,307 AU
afélioMercúrio = 0,387 UA (1 + 0,206) = 0,467 AU
Esses números significam que Mercúrio é quase dois terços mais perto do sol durante o periélio do que no afélio, criando mudanças muito mais dramáticas na quantidade de calor e radiação solar na qual a superfície solar do planeta é exposta ao longo de sua órbita.