פרצסיה של הפריאפסיס

מתוך אסטרופדיה
קפיצה אל: ניווט, חיפוש

הפרצסיה של הפריאפסיס (באנגלית: ‎The Periapsis Precession) היא תזוזה של נקודת הפריאפסיס (הנקודה במסלול שבה שני הגופים במרחק מינמלי) במערכת בינרית (לדוגמא כוכב כפול, או במסלולו של כוכב לכת המקיף את השמש). תופעה זו קרויה גם הפרצסיה של קו האפיסידים (Precession of the line of apsides). תנועה זו הינה תופעה פיזקלית, שקיבלה לראשונה הסבר במסגרת תורת היחסות הכללית של אינשטיין בשנת 1915.

על פי המכניקה הניוטונית, בהעדר הפרעות, המסלולים של כוכבי הלכת (לדוגמא) סביב השמש ניתנים לתיאור על ידי אליפסות סגורות, קרי אליפסות שחוזרות על עצמן בדיוק נמרץ ממחזור למחזור. לעומת זאת אחת התחזיות של תורת היחסות הכללית של אינשטיין היא שמסלול של גוף סביב מרכז הכובד עם גוף אחר יתואר ע"י צורה גאומטרית הקרויה רוזטה , והיא למעשה אליפסה שנקודת הפריאפסיס שלה מתקדמת בין הקפה להקפה.

היסטוריה והחיפוש אחר וולקן

התופעה קיבלה את פירסומה כתוצאה מבעיה ש"הציקה" לאסטרונומים במהלך המאה ה-19 וידועה בשם התקדמות הפריהליון של כוכב חמה או הפרצסיה של הפריהליון של כוכב חמה . תצפיות מדויקות שנערכו על מסלול של כוכב הלכת חמה הראו סטייה שלא ניתן לה הסבר במסגרת המכניקה הניוטונית. כמו כל כוכבי הלכת, גם מסלולו של כוכב חמה מופרע על ידי כוחות הכבידה של כוכבי הלכת האחרים. אחד מההשפעות של ההפרעות הכבידתיות הנ"ל היא התקדמות של הפריהליון של כוכב חמה בשיעור של כ 5600 שניות קשת כל 100 שנה. תופעה זו נצפתה וקיבלה הסבר במסגרת המכניקה הניוטונית. אבל, במסלולו של כוכב חמה נמדדה התקדמות של הפריהליון מהירה ב- 43 שניות קשת כל 100 שנה יותר מזו שחוזה המכניקה הניוטונית. עקב הצלחותיה הגדולות של המכניקה הניוטונית (לדוגמא גילוי כוכב הלכת נפטון) אסטרונומים חיפשו הסברים חילופיים להתקדמות הבלתי מוסברת של הפריהליון. אחד ההסברים במאה ה-19 היה שכקיים כוכב לכת נוסף, בלתי ידוע, במסלול פנימי לזה של כוכב חמה והוא זה שמפריע את מסלולו של כוכב חמה וגורם להתקדמות הפריהליון. כוכב לכת היפוטטי זה כונה וולקן (Vulcan) ולמרות מאמצים רבים לגלות אותו במהלך המאה ה-19 הוא לא התגלה וההסבר לתופעה ניתן רק בראשית המאה ה-20 על ידי תורת היחסות הכללית.

נוסחאות

בקרוב מסדר ראשון, בתורת החסות הכללית, התדקמות קו האפיסידים, ברדיאנים למחזור מסלולי, ניתנת על ידי הנוסחא הבאה:

\omega\cong\frac{6\pi G M}{c^{2} a (1 - e^{2})}


כאשר G הינו קבוע הכבידה העולמי של ניוטון, M מסת הכוכב הראשי, c מהירות האור, a חצי הציר הארוך של המסלול (ראו: אלמנטים של מסלול), ו- e אקסצנטריות המסלול. מפאת מרחקו הקרוב יחסית של כוכב חמה לשמש, התופעה הנ"ל ניתנת לגילוי ביתר קלות במסלולו סביב השמש, מאשר במסלולי כוכבי הלכת האחרים. לדוגמא הפרצסיה של קו האפיסידים של מסלולו של נוגה היא בשיעור של 8.6 שניות קשת ב 100 שנה, במסלולו של כדור הארץ 3.8 שניות קשת במאה שנה ואילו במסלולו של נפטון הינה 0.0008 שניות קשת במאה שנה.


תופעת התקדמות קו האפיסידים נצפתה גם במערכות של כוכבים כפולים (מחוץ למערכת השמש), לדוגמא בכפול הלוקה AS בקבוצת הכוכבים ג'ירף (AS Cam).

ראו גם

הרצאות וידאו

קישורים חיצוניים

ספרות מקצועית

מחברים


ערן אופק