Περιεχόμενο
- Καταλαβαίνω τις ελλείψεις
- Γιατί οι πλανήτες περιστρέφονται
- Ιστορία
- Πολύ ελλειπτικές τροχιές
- Επιδράσεις ελλειπτικής τροχιάς
Μια ελλειπτική τροχιά είναι η περιστροφή ενός αντικειμένου γύρω από ένα άλλο σε ένα οβάλ σχήμα μονοπάτι που ονομάζεται έλλειψη. Οι πλανήτες στο ηλιακό σύστημα κινούνται γύρω από τον ήλιο σε ελλειπτικές τροχιές. Πολλοί δορυφόροι περιστρέφονται γύρω από τη Γη σε ελλειπτικές τροχιές με τον ίδιο τρόπο όπως το φεγγάρι. Στην πραγματικότητα, τα περισσότερα αντικείμενα στο διάστημα κινούνται σε ελλειπτικές τροχιές.
Καταλαβαίνω τις ελλείψεις
Η έλλειψη είναι σαν επιμήκης κύκλος, σαν να έχει τεντωθεί στα άκρα. Ενώ το μέγεθος του κύκλου μετράται από τη διάμετρο, το μέγεθος μιας έλλειψης μετράται από τον κύριο και τον δευτερεύοντα άξονα. Ενώ ο κύριος άξονας μετρά τη μεγαλύτερη απόσταση μέσω της έλλειψης, ο μικρός άξονας μετρά τη μικρότερη. Οι μαθηματικοί ορίζουν μια έλλειψη από εστίες, ουσιαστικά τα δύο «κέντρα» του σχήματος, ή στην περίπτωση ελλειπτικής τροχιάς, τα δύο σημεία γύρω από τα οποία περιστρέφονται τα αντικείμενα.
Γιατί οι πλανήτες περιστρέφονται
Κάθε αντικείμενο με μάζα ασκεί βαρυτική δύναμη σε όλα τα άλλα αντικείμενα. Η βαρύτητα αυξάνεται με τη μάζα, οπότε όσο πιο μαζικό είναι ένα αντικείμενο, τόσο μεγαλύτερη είναι η δύναμη της βαρύτητας. Επομένως, σε πλανητική κλίμακα, η δύναμη της βαρύτητας είναι τεράστια. Όταν ένας πλανήτης, όπως η Γη, κινείται μέσω του διαστήματος, επηρεάζεται από όλα τα άλλα σώματα γύρω του και το πιο ογκώδες σώμα στο ηλιακό σύστημα είναι ο ήλιος. Όταν η Γη αιχμαλωτίζεται από τη βαρυτική δύναμη του ήλιου, η πορεία της εκτρέπεται, προκαλώντας την περιστροφή προς την κατεύθυνση του πιο ογκώδους αντικειμένου. Εάν η βαρύτητα του πιο ογκώδους αντικειμένου είναι επαρκής, η Γη θα περιστρέφεται γύρω της σε μια διαδρομή γνωστή ως τροχιά.
Ιστορία
Ο Γιόχαν Κέπλερ ήταν ο πρώτος επιστήμονας που περιέγραψε με ακρίβεια τις ελλειπτικές τροχιές των πλανητών και ο πρώτος νόμος της πλανητικής κίνησης είναι το 1605. Πριν από τον Κέπλερ, οι πλανήτες πίστευαν ότι κινούνται σε τέλειους κύκλους γύρω από τον ήλιο, όπως περιγράφεται από Copernicus, το 1543. Ο Κέπλερ συνέταξε τρεις νόμους συνολικά, εμπνέοντας τον Σερ Ισαάκ Νεύτωνα να αναπτύξει τον νόμο της καθολικής βαρύτητας.
Πολύ ελλειπτικές τροχιές
Οι ελλειπτικές τροχιές των πλανητών στο ηλιακό σύστημα έχουν πολύ μικρή "εκκεντρικότητα" ή απόκλιση από την κυκλική. Αλλά ορισμένα αντικείμενα, όπως οι κομήτες, έχουν πολύ περισσότερη εκκεντρότητα στις τροχιές τους. Αυτά αναφέρονται ως "πολύ ελλειπτικές τροχιές" ή ΟΑΕ. Ένας κομήτης, σε ένα ΟΑΕ, ταλαντεύεται κοντά στον ήλιο με μεγάλη ταχύτητα, πριν επιστρέψει γρήγορα στο διάστημα. Στο πιο απομακρυσμένο σημείο από τον ήλιο, ο κομήτης κινείται πολύ αργά και παραμένει εκεί για πολύ καιρό. Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν την έννοια του ΟΑΕ για να τοποθετήσουν δορυφόρους στο διάστημα που παραμένουν πάνω από ένα μέρος της Γης για μεγάλο χρονικό διάστημα. Αυτοί οι δορυφόροι στη συνέχεια περιστρέφονται γύρω από την άλλη πλευρά της Γης σε στενή πτήση. Οι δορυφόροι GPS χρησιμοποιούν εξαιρετικά ελλειπτικές τροχιές για τη διατήρηση της πλήρους κάλυψης της Γης ανά πάσα στιγμή.
Επιδράσεις ελλειπτικής τροχιάς
Είναι μια κοινή παρανόηση ότι η Γη είναι πιο κοντά στον ήλιο το καλοκαίρι και πιο μακρινή το χειμώνα. Στο βόρειο ημισφαίριο ισχύει το αντίθετο. Η ελλειπτική τροχιά της Γης είναι σχεδόν κυκλική και η απόσταση από τον ήλιο δεν αλλάζει αρκετά ώστε να έχει μεγάλη επίδραση στις εποχές. Η κλίση της Γης στον άξονά της έχει πολύ μεγαλύτερη επίδραση από την ελλειπτική τροχιά και είναι η αιτία των εποχών.