近点・遠点

近点と遠点：天体の軌道の極点

天体が別の天体の周りを回っているとき、その軌道は完全な円ではなく、楕円形になることがほとんどです。この楕円軌道において、中心となる天体（例えば太陽や地球）に最も近づく点を近点、最も遠ざかる点を遠点と呼びます。

近点と遠点を合わせて軌道極点またはアプシスと呼びます。中心天体が何であるかによって、近点と遠点の呼び方が変わります。

中心天体が太陽の場合: 近日点、遠日点
中心天体が地球の場合: 近地点、遠地点
中心天体が恒星の場合: 近星点、遠星点
中心天体が惑星の場合: 例えば木星であれば近木点、遠木点、土星であれば近土点、遠土点など。
人工衛星の場合: ペリジー、アポジー

地球を周回する人工衛星では、近地点高度と遠地点高度という表現も用いられます。これは、地球の海抜0メートル（ジオイド）からの距離を表しています。一方、惑星探査機などが他の天体を周回する際は、その天体の形状や質量分布を考慮した参照面からの高度が用いられることが一般的です。

なぜ近点と遠点が生まれるのでしょうか？それは、天体の軌道が完全な円ではなく、楕円形であることに関係しています。楕円の中心は、中心天体の位置とは一致しません。中心天体は、楕円の長軸上の2つの焦点のどちらか一方に位置しています。そのため、周回する天体は中心天体から最も近い位置（近点）と最も遠い位置（遠点）を持つことになります。近点、遠点、そして中心天体の重心は一直線上に並び、この直線は楕円の最も長い軸に一致します。

近点から中心天体の重心までの距離を近点距離、遠点から中心天体の重心までの距離を遠点距離と言います。これらの距離は、軌道の形状を決定する重要な要素である軌道要素の一つです。

軌道の形状は、軌道長半径と離心率の2つの軌道要素によって決定されます。しかし、放物線軌道や双曲線軌道の場合、通常の軌道長半径は定義できないため、近点距離と離心率を用いて軌道の形状が決定されます。

なお、他の天体からの重力などの摂動や、一般相対性理論による効果によって、近点は時間とともにゆっくりと移動することがあります。この現象を近点移動と呼びます。

近点と遠点の概念は、天体の運動を理解する上で非常に重要であり、人工衛星の軌道設計や、惑星探査機の航路計画など、様々な分野で活用されています。また、近点移動の研究は、宇宙空間における重力や他の物理現象に関する知見を得る上で重要な役割を果たしています。

関連項目:

人工衛星の軌道
* 楕円軌道

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