Perihelion to punkt na orbicie wokół słońce, w którym ciało — na przykład planeta, asteroida lub kometa — znajduje się najbliżej Słońca. Jest to przeciwieństwo aphelion, czyli punktu najdalszego od Słońca. Perihelion i aphelion występują dla wszystkich ciał poruszających się po eliptycznych orbitach.

Pochodzenie nazwy i pokrewne określenia

Nazwa „perihelion” pochodzi z języka greckiego: „peri” oznacza „blisko”, a Helios to imię greckiego boga słońca. Perihelion jest więc określeniem najbliższego punktu orbity względem Słońca. Podobne określenia funkcjonują dla innych centralnych ciał: na przykład dla Ziemi czy Księżyca używa się analogicznych terminów w zależności od punktu odniesienia; zob. także perihelion i Ziemi.

Orbity, ekscentryczność i ruch orbitalny

Większość obiektów w Układzie Słonecznym porusza się po orbitach zbliżonych do elipsy. Stopień „spłaszczenia” orbity opisuje orbitalny ekscentryczność mierzyć (ekscentryczność). Jeśli ekscentryczność jest większa, różnica między perihelionem a aphelion jest większa.

W ruchu orbitalnym ważna jest zasada drugiego prawa Keplera: obiekt porusza się szybciej, gdy znajduje się bliżej Słońca (w perihelionie), a wolniej w aphelium. Położenie perihelionu nie jest całkowicie stałe — ulega powolnej zmianie wskutek oddziaływań grawitacyjnych planet, nieregularności masy i efektów relatywistycznych (precesja perihelionu). Przemieszczenie linii apsyd (osi perihelion–aphelion) ma znaczenie w długoterminowych zmianach klimatu i włącza się w mechanizmy znane jako cykle Milankovicha, które wpływają na rytm zlodowaceń i ociepleń na Ziemi.

Perihelion Ziemi — kiedy i jak daleko

Ziemia osiąga perihelion średnio raz w roku; obecnie zdarza się to około 3 stycznia. Aphelion przypada około 4 lipca. Różnica odległości między tymi punktami wynosi około 3,1 miliona mil (5 milionów kilometrów). W przybliżeniu Ziemia znajduje się około 91,4 mln mil (147,1 mln km) od Słońca na początku stycznia i około 94,5 mln mil (152 mln km) na początku lipca.

Zmiana odległości przekłada się na zmianę natężenia promieniowania słonecznego dochodzącego do Ziemi: przy perihelionie promieniowanie słoneczne jest większe niż przy aphelium — różnica wynosi około 6–7% ze względu na zależność natężenia od kwadratu odległości (1/r²).

Wpływ perihelionu na pory roku

Mimo że energia słoneczna docierająca do Ziemi zmienia się nieco między perihelionem a aphelium, to główną przyczyną pór roku jest Pochylenie osiowe Ziemi wynoszące około 23,5 stopnia. To pochylenie sprawia, że w różnych porach roku różne półkule otrzymują więcej bezpośredniego światła słonecznego i mają dłuższe dni.

W okres perihelionu (około początku stycznia) na półkuli północnej panuje zima na półkuli, a na półkuli południowej — lato. Oznacza to, że odległość od Słońca nie jest głównym czynnikiem decydującym o porach roku. Dodatkowo rozmieszczenie lądów i oceanów powoduje, że różnice sezonowe są mniej wyraźne na półkuli południowej (większy udział oceanów) niż na półkuli północnej (więcej lądów), co częściowo maskuje efekt perihelionu.

W praktyce wpływ perihelionu na średnie temperatury jest niewielki w porównaniu z wpływem osiowego pochylenia i rozkładu powierzchni Ziemi, choć w skali globalnej i długoterminowej (wraz z precesją orbity) zmiany położenia perihelionu względem pór roku mogą wzmacniać lub osłabiać sezonalność i wpływać na cykle klimatyczne.

Uwagi dodatkowe

  • Periapsis to ogólne określenie najbliższego punktu orbity względem centralnego ciała; perihelion odnosi się specyficznie do Słońca.
  • Precesja perihelionu bywa wykorzystywana do tłumaczenia drobnych, długookresowych zmian orbity i klimatu; słynnym przykładem jest obserwowalna precesja perihelionu Merkursa, której pełne wyjaśnienie wymagało uwzględnienia efektów ogólnej teorii względności.
  • Różnice w oddziaływaniu perihelionu na lokalne warunki zależą od pory roku, szerokości geograficznej i lokalnych warunków klimatycznych.