Кіріспе

Аспан денесінің орбитасындағы екі шеткі нүктенің бірі.

Апсис (; /æ//p//s//ɪ/, /d//iː//z/ APsihdeez) – планеталық дененің орталық денесінің орбитасындағы ең алыс немесе ең жақын нүкте. Апсидтер сызығы – екі шеткі мәнді қосатын сызық. Күнді айналатын орбиталарға қатысты апсидтердің атаулары басқа апсидтерден ерекшеленеді; олар күн орбитасының ең алыс нүктесі үшін афелий, ал ең жақын нүктесі үшін перигелий деп аталады. Айдың екі апсиді – Жерді айналатын орбитасының ең алыс нүктесі, апогей, және ең жақын нүктесі, перигей. Жердің екі апсиді – оның Күнді айналатын орбитасының ең алыс нүктесі, афелий, және ең жақын нүктесі, перигелий. Афелий және перигелий терминдері Юпитер және басқа планеталардың, кометалардың және Күн жүйесі астероидтарының орбиталарына да қатысты қолданылады.

Жалпы сипаттама

Эллипстік орбитада екі апсид болады. Әр апсидтің атауы негізгі денеге ең жақын нүкте үшін peri, ал ең алыс нүкте үшін ap немесе apo префикстерімен, сондай-ақ негізгі денені сипаттайтын жұрнақпен құралады. Жер үшін жұрнақ – gee, сондықтан апсидтердің атаулары – апогей және перигей. Күн үшін жұрнақ – гелион, сондықтан олардың атаулары – афелий және перигелий. Ньютонның қозғалыс заңдарына сәйкес, барлық периодтық орбиталар эллипс болып табылады. Екі дененің барицентрі үлкен дененің ішінде орналасуы мүмкін, мысалы, Жер-Ай барицентрі Жердің ортасынан оның бетіне дейінгі қашықтықтың шамамен 75% құрайды. Егер кіші масса үлкен массамен салыстырғанда мардымсыз болса (мысалы, спутниктер үшін), онда орбиталық параметрлер кіші массаға тәуелсіз болады. «Апсис» термині негізгі денеден орбиталық денеге дейінгі екі қашықтықты білдіруі мүмкін: 1) периапсис нүктесінде немесе 2) апоапсис нүктесінде (екі суретті салыстырыңыз, екінші суретті қараңыз). Апсидтер сызығы – орбитадағы ең жақын және ең алыс нүктелерді қосатын сызықтың қашықтығын көрсетеді; сонымен қатар, ол хост денеді айналатын объектінің ең үлкен арақашықтығын да білдіреді (жоғарғы суретті қараңыз; үшінші суретті қараңыз). Орбиталық механикада апсидтер техникалық тұрғыдан орталық дененің массалық орталығы мен орбиталық дененің массалық орталығы арасындағы қашықтықты білдіреді. Алайда, ғарыш кемесі жағдайында бұл терминдер көбінесе орталық дененің бетінен ғарыш кемесінің орбиталық биіктігін көрсету үшін қолданылады (тұрақты, стандартты анықтамалық радиус ескеріледі).

Терминология

"Перицентр" және "апоцентр" сөздері жиі кездеседі, бірақ техникалық қолданыста периапсис/апоапсис артықшылыққа ие. Басты денесі көрсетілмеген жалпы жағдайларда, орбиталардың ең шеткі нүктелерін атау үшін перицентр және апоцентр терминдері қолданылады (кестеге, жоғарғы суретті қараңыз); периапсис және апоапсис (немесе апапсис) эквивалентті баламалар, бірақ бұл терминдер жиі арақашықтықтарды да білдіреді – яғни, орбиталық дене мен оның орталық денесі арасындағы ең кіші және ең үлкен қашықтықтар (екінші суретті қараңыз). Күнді айналатын дене үшін ең жақын нүкте перигелий (/p/ɛr/ˈhiːliən/), ал ең алыс нүкте афелий (/ˈæfiliən/) деп аталады; басқа жұлдыздардың айналасындағы орбиталарды талқылағанда, бұл терминдер тиісінше периастр және апастр болады. Жердің серігін, оның ішінде Айды талқылағанда, ең жақын нүкте перигей (/ˈpɛrɪdʒiː/), ал ең алыс нүкте апогей (көне грекше: Γῆ (Gē), «жер») деп аталады. Ай орбитасындағы объектілер үшін ең жақын нүкте перицинтион (/ˌpɛrɪˈsɪnθiən/), ал ең алыс нүкте апоцинтион (/ˌæpəˈsɪnθiən/) деп аталады. Сондай-ақ, перилюн және аполун, периселен және апоселен терминдері де қолданылады. Айдың табиғи серіктері болмағандықтан, бұл тек жасалма объектілерге қатысты.

Этимология

Перигелий және афелий сөздерін Иоганн Кеплер планеталардың Күнді айнала қозғалысын сипаттау үшін ойлап тапқан. Бұл сөздер peri (грекше περί, жақын) және apo (грекше ἀπό, алыс) префикстерінен құралған, олар грек тіліндегі Күн сөзіне (ἥλιος, немесе hēlíos) қосылған. Жақында, Артемида бағдарламасы кезінде, перилуна және аполуна терминдері қолданыла бастады. Қара саңылауларға қатысты, периботрон термині алғаш рет 1976 жылы Дж. Франк пен М. Дж. Ристің мақаласында пайда болды, олар В. Р. Стогерге "ботрон" грек сөзін пайдаланып термин жасауды ұсынғаны үшін алғыс айтады. Физик және ғылыми фантастика жазушысы Джеффри А. Лэндис 1998 жылы жарияланған әңгімесінде перимелазма және апомелазма терминдерін (грек түбірінен) қолданды, бұл 2002 жылы ғылыми әдебиетте пайда болған перинигрикон мен апонигриконнан (латын тілінен) бұрын болды.

Перигелий және афелий

Перигелий (q) және афелий (Q) – дененің Күнді тікелей айналу орбитасының сәйкесінше ең жақын және ең алыс нүктелері. Белгілі бір уақыттағы шығаршықтағы элементтерді басқа уақыттағы элементтермен салыстырғанда айырмашылықтар пайда болады. Перигелийдің өту уақыты, шығаршықтағы алты элементтің бірі ретінде, толық динамикалық модельді қолданғанда Күнге дейінгі нақты ең аз қашықтықты дәл болжамайды (жалпы екі денелік модельден басқа). Перигелийдің өтуін нақты болжау үшін сандық интеграция қажет.

Ішкі және сыртқы планеталар

Төмендегі екі суретте Жердің эклиптикалық жазықтығының солтүстік полюсінен жоғарыдан қарағанда Күн жүйесі планеталарының орбиталары, орбиталық түйіндері, перигелий (q) және афелий (Q) орналасулары көрсетілген. Бұл жазықтық Жер орбитасымен бірдей. Планеталар Күннің айналасында сағат тіліне қарсы бағытта қозғалады, әр планета үшін орбитаның көк бөлігі эклиптикалық жазықтықтың солтүстігіне, ал қызғылт бөлігі оңтүстігіне өтеді, ал перигелий (жасыл) және афелий (қызғылт) нүктелермен белгіленген. Бірінші суретте (сол жақта) Күннен бастап сыртқа қарай орналасқан ішкі планеталар – Меркурий, Венера, Жер және Марс көрсетілген. Жер орбитасы сары түспен белгіленген және орбиталық эталон жазықтықты көрсетеді. Көктемгі күн мен түн теңелу кезінде Жер суреттің төменгі бөлігінде орналасқан. Екінші суретте (оң жақта) сыртқы планеталар – Юпитер, Сатурн, Уран және Нептун көрсетілген. Орбиталық түйіндер – планетаның көлбеу орбитасы эталондық жазықтықпен қиылысатын "түйін сызығының" екі шеткі нүктесі; оларды орбитаның көк бөлігі қызғылт бөлігімен кездесетін жерлерде көруге болады.

Апсида сызықтары

Кестеде Күн жүйесінің бірнеше айналатын аспан денелерінің ең жақын (перигелий) және ең алыс (афелий) арақашықтығы көрсетілген: планеталар, белгілі карлик планеталар, оның ішінде Церера және Галлей кометасы. Көлденең сызықтардың ұзындығы Күнді айналатын дененің орбитасының ең үлкен диапазонына сәйкес келеді. Бұл ең үлкен қашықтықтар (перигелий мен афелий арасындағы) – әртүрлі денелердің бір-бірінің айналасындағы орбиталарының апсидаларының сызықтары.

Басқа планеталар

Келесі кестеде планеталар мен шағын планеталардың Күннен перигелийде және афелийдегі қашықтығы көрсетілген. Дененің түрі Дененің Күннен перигелийдегі қашықтығы Күннен афелийдегі қашықтығы айырмашылығы (%) сәулелену айырмашылығы (%) Планета 34% 57% 1.3% 2.8% 3.3% 6.5% 17% 31% 9.2% 18% 10% 19% 9.0% 17% 1.7% 3.4% Шағын планета 15% 27% 40% 64% 33% 55% 28% 48% 60% 84%

Перигелий уақыты

Орбиталық элементтер, мысалы, перигелийден өту уақыты, n дене проблемасын ескермейтін екі денелік шешім арқылы таңдалған эпохада анықталады. Перигелийден өту уақытын дәл анықтау үшін перигелийге жақын эпоханы пайдалану қажет. Мысалы, 1996 жылғы эпоханы пайдаланғанда Хале-Бопп кометасы 1997 жылдың 1 сәуірінде перигелийге жетеді. 2008 жылды эпоха ретінде пайдаланғанда 1997 жылдың 30 наурызындағы перигелий күні дәл болмайды. Қысқа мерзімді кометалар таңдалған эпохаға одан да сезімтал болуы мүмкін. 2005 жылды эпоха ретінде пайдаланғанда 101P/Черныхтың 2005 жылдың 25 желтоқсанында перигелийге жететіні көрсетіледі, бірақ 2012 жылды эпоха ретінде пайдаланғанда 2006 жылдың 20 қаңтарындағы перигелий күні дәл емес болады. +2 денелік шешім мен n денелік шешім 12P/Pons-Brooks перигелийден өту уақыты Эпоха Перигелий күні (tp) 2010 2024 сәуір 19.892 n дене 2024 сәуір 21.139 2018 2024 сәуір 23.069.

Сандық интеграция көрсеткендей, кіші планета Эрис 2257 жылдың желтоқсан айында перигелийге жетеді. 2021 жылды, яғни 236 жыл бұрын пайдаланғанда, Эристің 2260 жылы перигелийге жететіні дәл көрсетілмейді. 4 Веста 2021 жылдың 26 желтоқсанында перигелийге келді, бірақ 2021 жылдың шілдесіндегі екі денелік шешімді пайдаланғанда Вестаның 2021 жылдың 25 желтоқсанында перигелийге келгені аз дәлдікпен көрсетіледі.

Қысқа доғалар

Күннен 80+ АЕ қашықтықта табылган транснептундық объектілердің орбиталарын дұрыс анықтау үшін бірнеше жыл бойы ондаған байқаулар қажет, себебі олар фондық жұлдыздарға қарағанда өте баяу қозғалады. Шағын сандар статистикасының салдарынан, 2015 TH сияқты транснептундық объектілер, егер олардың 1 жылдық байқау кезеңінде перигелийге жақын болмаған немесе болашақта 100 жылға жуық уақыт ішінде перигелийге келмейтін болса, перигелий күніне 1 сигма белгісіздікке ие болуы мүмкін, тіпті олар үшін тек 8 байқау ғана болған жағдайда да.