拱点(apsis,复数为apsides)是指一个物体的运动轨道的极端点;在天文学中,这个词是指在椭圆轨道上运行的天体最接近或最远离它的引力中心(通常也就是系统的质量中心)的点。
最靠近引力中心的点称为近拱点(periapsis)或近心点(pericentre),而距离最远的点就称为远拱点(apoapsis)或远心点(apocentre)。连接近拱点和远拱点的直线称为拱点线,是椭圆的长轴,也是椭圆内最长的直线段。
连接近拱点与远拱点的直线称为拱点线。椭圆的长轴与拱点线同线。以下是用于辨识椭圆轨道的项目:
在环绕地球的轨道上,最常用的是近地点(perigee)和远地点(apogee)。在环绕太阳的轨道上,最常用的是近日点(perihelion)和远日点(aphelion)。在阿波罗计划中,环绕月球的轨道上,最常用的是近月点(pericynthion)和远月点(apocynthion)。描绘轨道的近拱点和远拱点的公式如下:
近拱点:在最短的距离处有最快的速度{displaystyle v_{mathrm {per} }={sqrt {frac {(1+e)mu }{(1-e)a}}},}
{displaystyle r_{mathrm {per} }=(1-e)a!,}
远拱点:在最远的距离上有最慢的速度{displaystyle v_{mathrm {ap} }={sqrt {frac {(1-e)mu }{(1+e)a}}},}
{displaystyle r_{mathrm {ap} }=(1+e)a!,}
此处,它符合开普勒行星运动定律(角动量守恒)和能量守恒,在一条给定的轨道上测量都是定值:
比较相对角动量{displaystyle h={sqrt {(1-e^{2})mu a}}}比较轨道能量{displaystyle epsilon =-{frac {mu }{2a}}}此处:
{displaystyle a!,}指半主轴(semi-major axis)。{displaystyle h!,}指比较相对角动量(specific relative angular momentum)。{displaystyle epsilon !,}指比较轨道能量(specific orbital energy)。{displaystyle mu !,}指标准重力参数值(standard gravitational parameter)。{displaystyle e!,}指轨道离心率,定义为:{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}}}
天体 | 近拱点 | 远拱点 |
|---|---|---|
银河系 | 近银心点Perigalacticon | 远银心点Apogalacticon |
恒星 | 近星点Periastron | 远星点Apastron |
黑洞 | 近黑点Perimelasma/Peribothra/Perinigricon | 远黑点Apomelasma/Apobothra/Aponigricon |
太阳 | 近日点Perihelion | 远日点Aphelion |
水星 | 近水点Perihermion | 远水点Apohermion |
金星 | 近金点Pericytherion/Pericytherean/Perikrition | 远金点Apocytherion/Apocytherean/Apokrition |
地球 | 近地点perigee | 远地点Apogee |
月球 | 近月点Periselene/Pericynthion/Perilune | 远月点Aposelene/Apocynthion/Apolune |
火星 | 近火点Periareion/Perimartian | 远火点Apoareion/Apomartian |
木星 | 近木点Perizene/Perijove | 远木点Apozene/Apojove |
土星 | 近土点Perikrone/Perisaturnium | 远土点Apokrone/Aposaturnium |
天王星 | 近天点Periuranion | 远天点Apouranion |
海王星 | 近海点Periposeidion | 远海点Apoposedion |
冥王星 | 近冥点Perihadion | 远冥点Apohadion |
地球在每年的一月初离太阳最近,在七月初离太阳最远。地球的近日点、远日点和气候变化之间有21,000年的周期。这是近点岁差对气候变迁周期性的贡献。(参考周期、米兰科维奇循环。)
日期和时间列于下表:
年度 | 近日点 | 远日点 |
|---|---|---|
2007 | 1月3日20时Z | 7月7日00时Z |
2008 | 1月3日00时Z | 7月5日08时Z |
2009 | 1月4日15时Z | 7月4日02时Z |
2010 | 1月3日00时Z | 7月6日11时Z |
2011 | 1月3日19时Z | 7月4日15时Z |
2012 | 1月5日00时Z | 7月5日03时Z |
2013 | 1月2日05时Z | 7月5日15时Z |
2014 | 1月4日12时Z | 7月4日00时Z |
2015 | 1月4日07时Z | 7月6日19时Z |
2016 | 1月2日23时Z | 7月4日16时Z |