Apsyda (astronomia)

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”^[1]
apocentrum (apoapsis) – punkt orbity najdalszy środkowi masy układu, tzw. punkt największego oddalenia; grecki przedrostek apo- oznacza w tym kontekście „odległy” lub „oddalony”^[2].

Linia prosta łącząca apsydy orbity – perycentrum z apocentrum – nazywa się linią apsyd^[3] (na rysunku obok czerwony odcinek GH).

Ujęcie matematyczne

Wartości apsyd można wyznaczyć z następujących równań:

maksymalna prędkość

v_{\mathrm {per} }={\sqrt {\frac {(1+e)\mu }{(1-e)a}}}

przy najmniejszej odległości, co daje

r_{\mathrm {per} }=(1-e)a

(odległość perycentrum)

najmniejsza prędkość

v_{\mathrm {ap} }={\sqrt {\frac {(1-e)\mu }{(1+e)a}}}

przy największej odległości

r_{\mathrm {ap} }=(1+e)a

(odległość apocentrum),

gdzie:

a

e

– mimośród orbity (ekscentryczność)

\mu

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}}

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

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, perimelasma^[a]	aponigricon, apomelasma^[a]
Galaktyka	perygalacticon	apogalacticon
Gwiazda	peryastron (periastron)^[4]	apastron^[5] (apoastron^[6])^[b]
Jowisz	peryjowium, peryzene	apjowium, apozene
Księżyc	perycyntion^[c], peryselenium, perylune^[c], perysel, peryselene	apocyntion^[c], aposelenium^[6], apolune^[c], aposel, aposelene
Mars	peryreum, periareion	apareum, apoareion
Merkury	peryhermion	apohermion
Neptun	peryposeidion	apoposeidion
Pluton^[d]	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

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 2000–2025^[7]

↑ ^a ^b Terminy pery- i apomelasma (z greckiego) zostały użyte przez Geoffreya Landisa w 1998, nim w literaturze naukowej (w 2002) pojawiły się terminy peri- i aponigricon (z łaciny).
↑ Najczęściej nazwa ta odnosi się do gwiazd podwójnych.^{[potrzebny przypis]}
↑ ^a ^b ^c ^d Formy z -cynthion, według niektórych, zarezerwowane są dla sztucznych satelitów Księżyca. Inni rezerwują końcówkę -lune dla obiektów wystrzelonych z Księżyca, zaś -cynthion dla wystrzelonych spoza Księżyca. Forma -cynthion była używana w programie Apollo, zgodnie z decyzją NASA z 1964.
↑ Od 2006 roku Pluton nie jest uznawany za planetę.

↑ Władysław Kopaliński: PERI. [w:] Słownik wyrazów obcych i zwrotów obcojęzycznych [on-line]. slownik-online.pl. [dostęp 2014-11-02]. [zarchiwizowane z tego adresu (2013-07-02)].
↑ Władysław Kopaliński: 20130606073414. [w:] Słownik wyrazów obcych i zwrotów obcojęzycznych [on-line]. slownik-online.pl. [dostęp 2014-11-02]. [zarchiwizowane z tego adresu (2013-06-06)].
↑ linia apsyd, [w:] Encyklopedia PWN [online], Wydawnictwo Naukowe PWN [dostęp 2022-12-03] .
↑ peryastron [w:] Słownik języka polskiego [online], PWN [dostęp 2023-12-03].
↑ apastron [w:] Słownik języka polskiego [online], PWN [dostęp 2023-12-03].
↑ ^a ^b Apocentrum - ?zapytaj. [w:] zapytaj.onet.pl [on-line]. Onet Spółka Akcyjna. [dostęp 2019-05-06].
↑ United States Naval Observatory: Earth’s Seasons: Equinoxes, Solstices, Perihelion, and Aphelion, 2000-2025. [dostęp 2016-02-26].

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