Apsyda (astronomia)

Elementy eliptycznej orbity ciała niebieskiego (A) krążącego wokół Ziemi (B). Literami G i H zaznaczono, kolejno, perycentrum (perygeum) i apocentrum (apogeum), a czerwony odcinek Szablon:Nadkreślenie to linia apsyd.

Apogeum i perygeum

Apsyda – jeden z dwóch skrajnych punktów orbity eliptycznej. Apsydami są:

• perycentrum (peryapsis) – punkt orbity najbliższy środkowi masy układu, zwykle ciału centralnemu o masie znacznie większej od mniejszego ciała obiegającego, tzw. punkt największego zbliżenia; grecki przedrostek pery- oznacza w tym kontekście „przy”Szablon:R
• apocentrum (apoapsis) – punkt orbity najdalszy środkowi masy układu, tzw. punkt największego oddalenia; grecki przedrostek apo- oznacza w tym kontekście „odległy” lub „oddalony”Szablon:R.

Linia prosta łącząca apsydy orbity – perycentrum z apocentrum – nazywa się linią apsyd (na rysunku obok czerwony odcinek Szablon:Nadkreślenie).

Ujęcie matematyczne

Wartości apsyd można wyznaczyć z następujących równań:

• Perycentrum:

maksymalna prędkość $v_{\mathrm{p}\mathrm{e}\mathrm{r}}=\sqrt{\frac{(1+e)\mu }{(1-e)a}}$ przy najmniejszej odległości, co daje $r_{\mathrm{p}\mathrm{e}\mathrm{r}}=(1-e)a$ (odległość perycentrum)

• Apocentrum:

najmniejsza prędkość $v_{\mathrm{a}\mathrm{p}}=\sqrt{\frac{(1-e)\mu }{(1+e)a}}$ przy największej odległości $r_{\mathrm{a}\mathrm{p}}=(1+e)a$ (odległość apocentrum),

gdzie:

$a$ – długość półosi wielkiej

$e$ – mimośród orbity (ekscentryczność)

$\mu$ – standardowy parametr grawitacyjny

Własności

$e=\frac{r_{\mathrm{a}\mathrm{p}}-r_{\mathrm{p}\mathrm{e}\mathrm{r}}}{r_{\mathrm{a}\mathrm{p}}+r_{\mathrm{p}\mathrm{e}\mathrm{r}}}=1-\frac{2}{\frac{r_{\mathrm{a}\mathrm{p}}}{r_{\mathrm{p}\mathrm{e}\mathrm{r}}}+1}$

• Średnia arytmetyczna obu odległości daje wielkość półosi wielkiej orbity, $a$
• Średnia geometryczna obu odległości daje wielkość półosi małej orbity, $b$
• Średnia geometryczna obu prędkości $(v_{\mathrm{p}\mathrm{e}\mathrm{r}},v_{\mathrm{a}\mathrm{p}}),$ równa $\sqrt{-2ϵ},$ mówi o ile trzeba zwiększyć prędkość ciała obiegającego, by osiągnęło, tzw. prędkość ucieczki, czyli drugą prędkość kosmiczną.

Nazewnictwo

Apsydy ważnych ciał niebieskich, w szczególności Układu Słonecznego, mają własne nazwy. Pochodzą one od greckiej lub łacińskiej, nazwy ciała niebieskiego.

Ciało centralne	Nazwa peryapsis	Nazwa apoapsis
Czarna dziura	perinigricon, perimelasmaSzablon:U	aponigricon, apomelasmaSzablon:U
Galaktyka	perygalacticon	apogalacticon
Gwiazda	peryastron (periastron)	apastron (apoastronSzablon:R)
Jowisz	peryjowium, peryzene	apjowium, apozene
Księżyc	perycyntionSzablon:U, peryselenium, peryluneSzablon:U, perysel, peryselene	apocyntionSzablon:U, aposeleniumSzablon:R, apoluneSzablon:U, aposel, aposelene
Mars	peryreum, periareion	apareum, apoareion
Merkury	peryhermion	apohermion
Neptun	peryposeidion	apoposeidion
PlutonSzablon:U	peryhadion	apohadion
Saturn	perysaturnium, perykrone	apsaturnium, apokrone
Słońce	peryhelium	aphelium, apfelium
Uran	peryuranion	apouranion
Wenus	peryafrum, perycytherion, perycytherean, perikrition	apafrum, apocytherion, apocytherean, apokrition
Ziemia	perygeum	apogeum

Apsydy orbity Ziemi

Schemat położenia i oświetlenia Ziemi w peryhelium i aphelium

Ziemia przechodzi przez aphelium i peryhelium swojej orbity, odpowiednio, w lipcu i w styczniu. Z powodu zjawiska precesji, związek apsyd z porami roku na Ziemi ulega stopniowemu odwróceniu z okresem 25 765 lat (rok platoński).

Daty i godziny przejścia Ziemi przez apsydy w latach 2000–2025Szablon:R

Rok Peryhelium (UTC+1) Aphelium (UTC+2) 2000 3 stycznia, 06:18 4 lipca, 01:49 2001 4 stycznia, 09:52 4 lipca, 15:37 2002 2 stycznia, 15:09 6 lipca, 05:47 2003 4 stycznia, 06:02 4 lipca, 07:40 2004 4 stycznia, 18:42 5 lipca, 12:54 2005 2 stycznia, 01:35 5 lipca, 06:58 2006 4 stycznia, 16:30 4 lipca, 01:10 2007 3 stycznia, 20:43 7 lipca, 01:53 2008 3 stycznia, 00:51 4 lipca, 09:41 2009 4 stycznia, 16:30 4 lipca, 03:40 2010 3 stycznia, 01:09 6 lipca, 13:30 2011 3 stycznia, 19:32 4 lipca, 16:54 2012 5 stycznia, 01:32 5 lipca, 05:32

Rok Peryhelium (UTC+1) Aphelium (UTC+2) 2013 2 stycznia, 05:38 5 lipca, 16:44 2014 4 stycznia, 12:59 4 lipca, 02:13 2015 4 stycznia, 07:36 6 lipca, 21:40 2016 2 stycznia, 23:49 4 lipca, 18:24 2017 4 stycznia, 15:18 3 lipca, 22:11 2018 3 stycznia, 06:35 6 lipca, 18:47 2019 3 stycznia, 06:20 5 lipca, 00:11 2020 5 stycznia, 08:48 4 lipca, 13:35 2021 2 stycznia, 14:51 6 lipca, 00:27 2022 4 stycznia, 07:55 4 lipca, 09:11 2023 4 stycznia, 17:17 6 lipca, 22:07 2024 3 stycznia, 01:39 5 lipca, 07:06 2025 4 stycznia, 14:28 3 lipca, 21:55

Linki zewnętrzne

• Kalendarz perygeum i apogeum Księżyca w latach 2010–2020 Szablon:Lang – z podaną odległością Księżyca od Ziemi, oraz widoczną wielkością jego tarczy
• Apogeum i perygeum Szablon:Lang – fotografie porównujące wielkość Księżyca widzianego, gdy znajduje się w apogeum i perygeum swojej orbity
• Aphelium i peryhelium Szablon:Lang – fotografie porównujące wielkość tarczy słonecznej widzianej z Ziemi znajdującej się w aphelium i peryhelium swojej orbity