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근점 편각

근점 편각(近點偏角, 영어: argument of periapsis)은 천체 궤도 요소 중 하나로, 궤도의 승교점(昇交點, ascending node)부터 근점(近點, periapsis)까지의 각을 운동 방향으로 잰 각거리이다. 기호는 그리스 문자 ω(오메가)로 표기한다.

궤도의 중심체가 무엇인지에 따라 근점을 달리 부를 수 있다. 태양이 중심일 경우 근일점 편각(argument of perihelion), 지구가 중심일 경우 근지점 편각(argument of perigee), 달이 중심일 경우 근월점 편각 등으로 불린다.

의미

  • 근점 편각이 0°이면, 궤도를 도는 물체가 중심체에 가장 근접하는 순간 기준면(보통 황도면 또는 적도면)을 남쪽에서 북쪽으로 통과한다는 뜻이다.
  • 근점 편각이 90°이면, 가장 근접하는 순간 기준면에서 북쪽으로 가장 멀리 떨어진 지점에 위치한다.

계산 근점 편각 ω는 승교점을 향하는 벡터 n과 궤도 근점을 향하는 이심률 벡터 e를 이용하여 다음과 같이 계산한다.

ω = arccos( (n·e) / (|n| |e|) )

만약 e의 z 성분(ez)이 0보다 작으면 ω → 2π − ω로 보정한다.

특수한 경우

  • 승교점이 없는 적도 궤도(궤도 경사가 0°인 경우)에서는 근점 편각이 엄밀하게 정의되지 않는다. 이때는 승교점의 경도를 0으로 잡고 이차원적으로 계산한다.
  • 원 궤도에서는 승교점이 근점에 있는 것으로 보아 ω = 0°로 잡는 경우가 많으나, ω = 90°로 잡으면 내합(內合)과 근점 시간이 같아져 편리하므로 90°로 잡기도 한다.

관계 근점 편각 ω에 승교점 경도 Ω를 더하면 근점 경도(longitude of periapsis, ϖ)가 산출된다. 간혹 쌍성이나 외계 행성의 궤도를 논할 때 근점 편각과 근점 경도가 같은 의미로 사용되기도 한다.

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