Перигелий и афелий: когда Земля ближе всего к Солнцу

Перигелий — точка земной орбиты, в которой мы ближе всего к Солнцу. Афелий — точка, в которой мы дальше всего от него. Земля проходит перигелий в начале января, примерно в 147,1 млн км от Солнца, а афелий в начале июля, примерно в 152,1 млн км.

Разница составляет около 5 млн км, то есть чуть больше 3 %. Звучит внушительно, но, глядя на небо, этого не заметить. И смену лета и зимы вызывает вовсе не расстояние.

Откуда взялись названия

Оба слова пришли из греческого. *Гелиос* значит Солнце, *пери* — около, *апо* — вдали от. Перигелий — это «около Солнца», афелий — «вдали от Солнца».

Та же схема встречается в астрономии и в других словах. Ближайшая к Земле точка лунной орбиты называется перигеем, самая далёкая — апогеем, от *ге*, Земля.

Почему меняется расстояние

Земля движется вокруг Солнца не по идеальной окружности. Её орбита — эллипс, и Солнце находится чуть в стороне от его центра. Насколько вытянута орбита, астрономы описывают числом, которое называется эксцентриситетом. У Земли он около 0,017. У идеальной окружности он равен нулю.

Это очень близко к окружности. Если нарисовать земную орбиту в масштабе на листе бумаги, никто не догадается, что это эллипс. Схемы вроде той, что в начале страницы, преувеличивают вытянутость, чтобы было видно, где перигелий и афелий.

По пути Земля меняет и скорость. Быстрее всего она движется в перигелии, около 30,3 км/с, медленнее всего в афелии, около 29,3 км/с.

Даты на ближайшие годы

От года к году даты сдвигаются на день-два. Отчасти виновата Луна: Земля и Луна обращаются вокруг общего центра масс, поэтому Земля слегка покачивается на своей орбите. Високосные годы тоже сдвигают календарную дату.

Время взято у Военно-морской обсерватории США (USNO) и указано во всемирном координированном времени (UTC). По московскому времени нужно прибавить три часа: перигелий 2027 года наступит 3 января в 05:33, афелий — 5 июля в 08:06.

На больших отрезках времени даты смещаются на более поздние. Перигелий сдвигается примерно на один день за 58 лет. Около 1250 года он приходился почти на декабрьское солнцестояние. Сейчас он наступает примерно через две недели после него.

Насколько это заметно?

В перигелии солнечный свет у верхней границы атмосферы примерно на 7 % сильнее, чем в афелии. В среднем на каждый квадратный метр, обращённый к Солнцу, приходится около 1361 Вт. В начале января эта величина вырастает примерно до 1407 Вт, а в начале июля падает примерно до 1317 Вт.

Солнце тоже выглядит чуть крупнее. В перигелии его диск примерно на 3,4 % шире, чем в афелии: около 32,5 угловой минуты против примерно 31,5. Глазом этого не увидеть, но два снимка, сделанные одним объективом с разницей в полгода, показывают разницу отчётливо.

© Andrei Dumitriu (Afdumitriu) · CC BY 4.0 · 2021-01-02 / 2021-07-05

Видимый размер Солнца важен и при солнечных затмениях. В июле Солнце чуть меньше, и Луне немного проще закрыть его целиком. Но расстояние до Луны меняется гораздо сильнее, и обычно именно оно решает, будет затмение полным или кольцеобразным. Подробнее об этом — в статье об эллиптической орбите Луны.

Почему январь не самый тёплый месяц

В Северном полушарии Земля ближе всего к Солнцу посреди зимы. Времена года возникают из-за наклона земной оси, примерно 23,4 градуса. В июне Северное полушарие наклонено к Солнцу: Солнце поднимается выше и дни длиннее. В декабре полушарие отклонено от Солнца.

Наклон меняет количество света у поверхности намного сильнее, чем 7 % из-за расстояния. Поэтому в Австралии лето, когда в России зима, хотя обе страны находятся на одинаковом расстоянии от Солнца.

Небольшое влияние у расстояния всё же есть. Лето в Южном полушарии приходится на время около перигелия, когда солнечный свет немного сильнее. Но Южное полушарие в основном покрыто океаном, а вода нагревается и остывает медленно, поэтому лето там мягче, чем на севере. Земля в целом теплее всего в июле, около афелия: большие массивы суши на севере летом быстро прогреваются.

Источники и связанные статьи

• Военно-морская обсерватория США публикует даты и время перигелия и афелия вместе с равноденствиями и солнцестояниями.
• В справочном листе NASA о Земле приведены расстояния в перигелии и афелии, орбитальные скорости и средний поток солнечного излучения.
• NASA Space Place объясняет, откуда берутся времена года (на английском).
• Связанные статьи SolarWatch: эллиптическая орбита Луны и типы затмений, почему Луна кажется такой же по размеру, как Солнце и сколько светлого времени вы получаете каждый день.

Как это выглядит в SolarWatch

Плитка «Времена года» (на английском) показывает ближайшие равноденствия и солнцестояния. Перигелий наступает примерно через две недели после указанного там декабрьского солнцестояния. «Обзор года» (на английском) показывает, как в вашем месте меняются восход, закат и продолжительность дня в течение года. Дни удлиняются и укорачиваются из-за наклона земной оси. Расстояние до Солнца здесь почти ни при чём.