Афелий

Афе́лий (встречается также ненормативный вариант апоге́лий — др.-греч. ἀπό «апо» — от, др.-греч. ἥλιος «гелиос» — Солнце) — наиболее удалённая от Солнца точка орбиты планеты или иного небесного тела Солнечной системы.

Афелий

Афелий является частным случаем апоцентра для систем Солнце — небесное тело.

Антонимом афелия является перигелий  — ближайшая к Солнцу точка орбиты. Воображаемую линию между афелием и перигелием называют линией апсид.

В популярной литературе встречается вариант апогелий, который, однако, не является нормативным: словари и энциклопедии в качестве единственно правильного варианта фиксируют афелий.

Этимология термина афелий такова: Кеплер в своих работах назвал эту точку апогелий на латинский манер (apohelium), но по мере переизданий и переводов его трудов накопились опечатки и ошибочные переводы. В конце концов из слова apohelium выпала буква o и получилось aphelium (афелий)^[1].

Основные формулы

• Афелий орбиты рассчитывается по формуле ${\displaystyle r_{\mathrm {af} }=(1+e)a,}$ где

a — большая полуось;

е — эксцентриситет орбиты.

• Линейная скорость планеты в афелии рассчитывается по формуле

${\displaystyle v_{\mathrm {af} }={\sqrt {\frac {GM_{\odot }(1-e)}{a(1+e)}}},}$ где

G — гравитационная постоянная;

${\displaystyle M_{\odot }}$— масса Солнца;

a — большая полуось;

е — эксцентриситет орбиты.

• Угловая скорость планеты в афелии относительно Солнца, выраженная в радианах в секунду, рассчитывается по формуле

${\displaystyle {\dot {\varphi }}_{\mathrm {af} }={\frac {v_{\mathrm {af} }}{r_{\mathrm {af} }}}={\sqrt {\frac {GM_{\odot }(1-e)}{a^{3}(1+e)^{3}}}}.}$

И линейная, и угловая скорость в афелии достигают своего минимума, тогда как в перигелии они максимальны.

Афелий Земли

Средний афелий барицентра системы Земля-Луна составляет 152 098 233 километра (на эпоху J2000.0). Земля проходит афелий между 3 и 7 июля (через пару недель после летнего солнцестояния, однако это приблизительное совпадение случайно)^[2]. Изменение даты прохождения афелия и колебание афелийного расстояния обусловлены возмущениями от Луны и (в меньшей степени) планет. На них накладывается также периодическое смещение календарного момента прохождения афелия в пределах одних суток, обусловленное високосным циклом. Долгота афелия барицентра системы Земля-Луна составляет −77,06231807° (долгота перигелия минус 180°) на эпоху J2000.0 и увеличивается со скоростью 0,32327364° за юлианское столетие (то есть за 36 525 суток СИ)^[3]. Эксцентриситет земной орбиты в течение последних веков претерпевает постепенное уменьшение (со скоростью −0,00004392 за юлианское столетие)^[3], орбита приближается к круговой. Хотя большая полуось орбиты при этом растёт (5,62×10⁻⁶ а.е. за юлианское столетие), но этот прирост относительно более медленный, поэтому афелий, который равен произведению ${\displaystyle (1+e)a,}$ постепенно уменьшается на 38,3×10⁻⁶ а.е. (5,73 тыс. км) за юлианское столетие. Указанные изменения относятся к периоду 1800—2050 гг. н.э.; однако для более длительного промежутка времени (3000 до н.э. — 3000 н.э.) афелий характеризуется приблизительно таким же вековым уменьшением. Эти изменения являются частью гораздо более длительных, с характерным временем в десятки тысячелетий, периодических изменений элементов орбиты Земли^[3].

В таблице указаны моменты прохождения афелия Землёй на 2010—2029 годы и расстояния от Солнца на эти моменты, вычисленные в рамках модели JPL DE405^[4].

Год	Дата	Время (UTC)	Расстояние (а.е.)	Отклонение от среднего афелия (км)
2010	6 июля	11:30	1,0167020	−1246
2011	4 июля	14:54	1,0167404	4501
2012	5 июля	03:32	1,0166751	−5270
2013	5 июля	14:44	1,0167085	−268
2014	4 июля	00:13	1,0166816	−4287
2015	6 июля	19:40	1,0166821	−4214
2016	4 июля	16:24	1,0167509	6080
2017	3 июля	20:11	1,0166756	−5190
2018	6 июля	16:47	1,0166961	−2129
2019	4 июля	22:11	1,0167543	6590
2020	4 июля	11:35	1,0166943	−2399
2021	5 июля	22:27	1,0167292	2832
2022	4 июля	07:11	1,0167154	760
2023	6 июля	20:07	1,0166806	−4444
2024	5 июля	05:06	1,0167255	2273
2025	3 июля	19:55	1,0166437	−9957
2026	6 июля	17:31	1,0166440	−9920
2027	5 июля	05:06	1,0167289	2786
2028	3 июля	22:18	1,0166798	−4566
2029	6 июля	05:12	1,0167127	362

Афелий других планет Солнечной системы

Ниже приведены афелии остальных планет Солнечной системы на основании информации NASA^[5]:

• Меркурий — 69 817 445 км;
• Венера — 108 942 780 км;
• Марс — 249 232 432 км;
• Юпитер — 816 001 807 км;
• Сатурн — 1 503 509 229 км;
• Уран — 3 006 318 143 км;
• Нептун — 4 537 039 826 км.

См. также

• Апоцентр и перицентр
• Небесная механика

Примечания

1. Ernest Klein. A Comprehensive Etymological Dictionary Of The English Language By Ernest Klein. — 1971.
2. Даты равноденствий, солнцестояний, перигелия и афелия Земли в 2000—2020  (неопр.). Дата обращения: 27 июня 2014. Архивировано из оригинала 13 октября 2007 года.
3. Standish E. M., Williams J. G. Orbital ephemerides of the Sun, Moon, and Planets // Explanatory Supplement to the Astronomical Almanac (англ.) / Ed. by S. E. Urban, P. K. Siedelmann. — 3rd Edn. — University Science Books, 2012. — P. 305—346.
4. Earth at Perihelion and Aphelion: 2001 to 2100. Архивная копия от 13 июля 2021 на Wayback Machine Earth perihelion and aphelion Table Courtesy of Fred Espenak, www.Astropixels.com
5. Solar System Exploration: Planets: Comparison Chart  (неопр.). Дата обращения: 27 июня 2014. Архивировано из оригинала 14 января 2015 года.

Ссылки

• Perihelion, Aphelion and the Solstices  (неопр.). timeanddate.com. Дата обращения: 10 января 2018.
• Variation in Times of Perihelion and Aphelion  (неопр.). Astronomical Applications Department of the U.S. Naval Observatory (11 августа 2011). Дата обращения: 10 января 2018.
• Espenak, Fred Earth at Perihelion and Aphelion: 2001 to 2050  (неопр.). astropixels. Дата обращения: 24 декабря 2019.