Dış merkezlik (eksantriklik)

Dış merkezlik (eksantriklik; İngilizce eccentricity, simgesi e), bir cismin başka bir cismin çevresindeki yörüngesinin tam bir daireden ne kadar saptığını gösteren, birimi olmayan bir sayıdır. Değer sıfıra ne kadar yakınsa yörünge o kadar dairesel, bire ne kadar yakınsa o kadar uzun ve basık bir elipstir.

Nasıl hesaplanır, değerler ne anlama gelir?

Elips biçimli bir yörüngede merkezdeki cisme en uzak nokta (ra) ile en yakın nokta (rp) ölçülürse dış merkezlik şöyle bulunur: e = (ra − rp) / (ra + rp). Güneş çevresindeki yörüngelerde bu noktalar günberi ve günöte adını alır; Ay'ın Dünya çevresindeki yörüngesinde ise yerberi ve yerötesi (perigee ve apogee) denir. Merkezdeki cisim elipsin tam ortasında değil, odak denen iki noktadan birindedir; bu, Kepler yasalarının ilk kuralıdır.

• e = 0: dairesel yörünge; cisim merkezden hep aynı uzaklıktadır.
• 0 < e < 1: elips; cisim merkeze yakın ve uzak noktalardan geçer.
• e = 1: parabol; kaçış ya da yakalanma yörüngesidir.
• e > 1: hiperbol; cisim bir kez yaklaşır ve bir daha dönmez.

Dış merkezlik yalnızca şekli anlatır, boyutu anlatmaz. Aynı e değerine sahip iki yörüngeden biri çok küçük, öbürü çok büyük olabilir.

Verileri göster

Venüs	0,0068
Neptün	0,0086
Dünya	0,0167
Mars	0,0934
Merkür	0,2056
Plüton	0,2488
Halley Kuyruklu Yıldızı	0,967

Örnekler

Güneş Sistemi'nin sekiz gezegeninde dış merkezlik genellikle küçüktür. Venüs 0,0068 ile yörüngesi daireye en yakın gezegendir; onu Neptün (0,0086) ve Dünya (0,0167) izler. Dünya'nın günberisi yaklaşık 147,1 milyon, günötesi yaklaşık 152,1 milyon kilometredir; aradaki fark yaklaşık 5 milyon kilometre eder. Mars'ın dış merkezliği 0,0934'tür: Güneş'e en yakın olduğunda yaklaşık 206,7, en uzak olduğunda yaklaşık 249,3 milyon kilometre uzaktadır. Merkür 0,2056 ile gezegenlerin en dış merkezlisidir; Güneş'ten uzaklığı 46,0 ile 69,8 milyon kilometre arasında değişir. Ay'ın Dünya çevresindeki yörüngesi için değer 0,0549'dur.

Cüce gezegen Plüton'un dış merkezliği 0,2488'dir. Günberisi yaklaşık 29,66, günötesi yaklaşık 49,31 astronomik birimdir; 7 Şubat 1979 ile 11 Şubat 1999 arasında Neptün'den daha yakın bir mesafede, Güneş'e daha yakındı. Yine de iki cisim çarpışmaz: Plüton, Neptün ile 3:2 yörünge rezonansı içindedir; Plüton iki tur atarken Neptün üç tur atar ve aralarındaki en küçük uzaklık 17 astronomik birimin üzerinde kalır.

En çarpıcı örnekler kuyruklu yıldızlardır. Halley'in dış merkezliği yaklaşık 0,967'dir; günberisi yaklaşık 0,59, günötesi yaklaşık 35,1 astronomik birimdir. Yörünge dönemi 74,7 yıl olan kuyruklu yıldızın son günberisi 8 Şubat 1986'ydı, bir sonraki 28 Temmuz 2061'de bekleniyor. Halley ayrıca gezegenlerin tersi yönde, geri (retrograd) bir yörüngede dolanır. Dış merkezlik 1'i geçince yörünge artık kapalı bir elips değildir: yıldızlararası ziyaretçi ʻOumuamua için 1,20113, 2I/Borisov için 3,3565 ölçüldü; bu cisimler Güneş'e bir kez yaklaşıp uzaklaşır.

Sık karıştırılanlar

• Dış merkezlik ile yörünge eğimi: Eğim, yörünge düzleminin bir başvuru düzlemine (genellikle Güneş Sistemi'nde ekliptiğe) yaptığı açıdır; dış merkezlik ise yörüngenin şeklidir. Plüton'un yörünge eğimi 17,16 derecedir ve bu, 0,2488'lik dış merkezlikten bağımsız bir özelliktir.
• Mevsimler: Dış merkezlik 0,0167 olan Dünya'da yaz-kış farkını yörüngenin şekli değil, eksen eğikliği yaratır.
• Yüksek dış merkezlik "uzak" demek değildir: Merkür Güneş'e en yakın gezegendir ama en dış merkezli olanıdır; uzaklık ayrı, şekil ayrı bir kavramdır.
• Kapalı ve açık yörünge: e < 1 ise cisim yörüngesine geri döner (Halley gibi). e ≥ 1 ise döngü kapanmaz.
• Aynı sözcük: "Dış merkezlik" ve "eksantriklik" aynı kavramın iki Türkçe adıdır.