Ápside (apsis): Definición y tipos orbitales — periapsis, apogeo, perihelio

Descubre qué es un ápside, sus tipos (periapsis, apoapsis, perigeo, apogeo, perihelio) y su papel en las órbitas elípticas de planetas y satélites.

En astronomía, un ápside (del inglés apsis), plural ápsides (IPA: /apsɪdɪːz/), es cualquiera de los puntos de máxima o mínima distancia de la órbita elíptica de un objeto astronómico respecto a su centro de atracción, que normalmente coincide con el centro de masa del sistema.

El punto de máxima aproximación se denomina periapsis (también pericentro) y el de mayor separación apoapsis (también apocentro o, menos usado, apapsis). La línea recta que une la periapsis con la apoapsis se llama línea de ápsides y coincide con el eje mayor de la elipse: la dirección que atraviesa la porción más larga de la órbita.

Nombres según el cuerpo central

• Cuando el cuerpo orbital gira alrededor de la Tierra, los términos habituales en español son perigeo (periapsis) y apogeo (apoapsis).
• Para órbitas en torno al Sol se usan perihelio y afelio (del griego ἥλιος, hēlios, “sol”).
• Existen prefijos específicos para otros cuerpos: periastron/ apoastron (estrella), perilune/apolune o periselene/aposelene (Luna), etc.
• Durante el programa Apolo se emplearon los términos pericynthion y apocynthion para referirse a puntos de aproximación y alejamiento respecto de la Luna.

Propiedades orbitales y cálculo de distancias

En una órbita elíptica, la distancia r entre el foco (centro de atracción) y el objeto depende del semieje mayor a, de la excentricidad e y del ángulo verdadero f (anomalía verdadera):

r = a (1 - e²) / (1 + e cos f).

De ahí se deducen las distancias en los ápsides:

• Periapsis: r_p = a (1 − e)
• Apoapsis: r_a = a (1 + e)

Estos valores son útiles para calcular velocidades orbitales (por ejemplo mediante la ecuación de la conservación de la energía o la ecuación de vis viva) y para planificar maniobras como cambios de órbita o inyección de transferencia.

Elementos orbitales relacionados e implicaciones físicas

• Argumento del periapsis: es uno de los elementos orbitales que define la orientación de la línea de ápsides dentro del plano orbital; especifica la dirección de la periapsis respecto a un punto de referencia.
• Precesión de la línea de ápsides: en sistemas no ideales (perturbaciones gravitatorias de terceros cuerpos, oblacidad del primario, efectos relativistas), la línea de ápsides puede rotar con el tiempo; ese fenómeno se denomina precesión apsidal y tiene importancia en dinámica orbital y en la evolución de las órbitas planetarias y satelitales.
• Aplicaciones: conocer las ápsides es esencial en misiones espaciales (timing de encuentros, inserciones orbitales), en astronomía observacional (estimación de distancias mínimas/máximas) y en la caracterización de sistemas binarios o exoplanetas.

Notas etimológicas y terminología

El término proviene de raíces griegas que indican separación o arco; en la práctica existen variantes en inglés y en otras lenguas (periapsis, apoapsis, pericenter, apocenter, etc.). En español conviene emplear los nombres específicos (perigeo/apogeo, perihelio/afelio, etc.) cuando se habla de un cuerpo central concreto, y los términos genéricos periapsis/apoapsis o periápside/apoápside cuando se discute la geometría orbital en general.

Perihelio y afelio

El perihelio es el punto de la órbita de un objeto que está más cerca del Sol. El afelio es el punto de la órbita de un objeto que está más alejado del Sol.

Todos los planetas, cometas y asteroides de nuestro sistema solar tienen órbitas aproximadamente elípticas (una especie de no circular). Por tanto, todos tienen un punto más cercano y otro más lejano al sol: un perihelio y un afelio. La excentricidad orbital mide la planitud de la órbita. Cualquier revolución de un cuerpo alrededor del sol sólo es aproximadamente elíptica, porque la precesión del perihelio impide que la órbita sea una simple curva cerrada como una elipse. Esto provoca los ciclos de Milankovich.

La Tierra se acerca más al sol cada año alrededor del 3 de enero. La diferencia entre el punto más cercano al Sol en enero y el más lejano en julio es de 5 millones de kilómetros. La Tierra está a unos 147,1 millones de kilómetros del Sol a principios de enero, mientras que a principios de julio está a 152,1 millones de kilómetros.

Cuando la Tierra está más cerca del Sol, es invierno en el hemisferio norte y verano en el hemisferio sur. De este modo, se puede comprobar que la distancia de la Tierra al Sol no provoca un cambio notable de las estaciones; los efectos relativamente menores de las diferencias de distancia quedan algo enmascarados por el hemisferio sur, principalmente oceánico, frente al hemisferio norte, medio continental. Por lo tanto, las estaciones de la Tierra van y vienen principalmente porque la Tierra no gira con su eje exactamente en posición vertical con respecto al plano de la órbita terrestre alrededor del sol. La inclinación axial de la Tierra es de 23,5 grados. Esto hace que el Sol esté más al sur en diciembre y enero, por lo que el norte tiene el invierno y el sur el verano. Así, el invierno cae en la parte del globo donde la luz solar incide menos directamente. El verano cae en la parte del globo donde la luz solar incide más directamente.

1. Planeta en el afelio 2. Planeta en el perihelio 3. Sol

Preguntas y respuestas

P: ¿Qué es un apsis en astronomía?

P: ¿Cómo se denomina el punto de máxima aproximación en una órbita elíptica?

P: ¿Cómo se denomina el punto de mayor alejamiento en una órbita elíptica?

P: ¿Qué es el eje mayor de una elipse?

P: ¿Cuáles son las palabras similares utilizadas para identificar el cuerpo orbitado?

P: ¿Cuáles son los términos utilizados para referirse a la Luna durante el programa Apolo?

P: ¿Qué significa etimológicamente el término apoapsis?

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