Quan parlem d'astronomia, del sistema solar i dels planetes sempre parlem de l'òrbita. No obstant això, no tothom sap què és una òrbita, quina importància té i quines en són les característiques. Es pot dir de manera simplificada que una òrbita és la trajectòria d'un cos celeste a l'univers.
En aquest article explicarem què és una òrbita, quines són les seves característiques i importància.
Què és una òrbita
En física, una òrbita és la trajectòria descrita per un objecte al voltant d'un altre, i gira al voltant d'aquesta trajectòria sota l'acció d'una força central, com a força gravitacional d'un cos celeste. Aquesta és la trajectòria que segueix un objecte a mesura que es mou al voltant del centre de gravetat a què és atret, en principi sense afectar-lo, però tampoc allunyant-se del tot.
Des del segle XVII (quan Johannes Kepler i Isaac Newton van formular les lleis fonamentals de la física que les regeixen), les òrbites han estat un concepte important per comprendre el moviment de l'univers, especialment pel que fa a la química celeste i subatòmica.
Les òrbites poden tenir diverses formes, el·líptiques, circulars o allargades, i poden ser parabòliques (amb forma de paràbola) o hiperbòliques (amb forma d'hipèrbola). Independentment, cada òrbita conté els següents sis elements de Kepler:
- La inclinació del pla orbital, indicada pel símbol i.
- La longitud del node ascendent, expressada al símbol Ω.
- L'excentricitat o el grau de desviació de la circumferència, denotada pel símbol e.
- El sematge més gran, o la meitat del diàmetre més llarg, s'indica amb el símbol a.
- El paràmetre de periheli o periheli, l'angle des del node ascendent fins al periheli, denotat pel símbol ω.
- L'anomalia mitjana de l'època, o fracció del temps orbital transcorregut, i expressada com un angle, denotada pel símbol M0.
Característiques i importància
Les principals característiques que es poden observar a l'òrbita són les següents:
- Tenen diferents formes, però tots són ovalats, cosa que significa que tenen forma ovalada.
- En el cas dels planetes, les òrbites són gairebé circulars.
- En òrbita, pots trobar diferents objectes com ara llunes, planetes, asteroides i alguns dispositius fets per lhome.
- En ell, els objectes poden orbitar entre si degut a la gravetat.
- Cada òrbita que hi ha té la seva pròpia excentricitat, que és la quantitat en què la trajectòria de l'òrbita difereix d'un cercle perfecte.
- Tenen molts elements importants diferents, com la inclinació, l'excentricitat, l'anomalia mitjana, la longitud nodal i els paràmetres del periheli.
La principal importància de l'òrbita és que s'hi poden col·locar diferents tipus de satèl·lits, els quals s'encarreguen d'observar la terra, la qual cosa és alhora crucial per trobar respostes i observacions precises sobre el clima, els oceans, l'atmosfera i fins i tot l'interior de la terra. la terra. Els satèl·lits també poden proporcionar informació important sobre certes activitats humanes, com ara la desforestació, així com sobre les condicions climàtiques, com l'augment del nivell del mar, l'erosió i la contaminació del medi ambient del planeta.
Òrbita en química
En química, parlem de les òrbites dels electrons que es mouen al voltant del nucli degut a les diferents càrregues electromagnètiques que tenen (els electrons tenen càrrega negativa, els nuclis de protons i neutrons tenen càrrega positiva). Aquests electrons no tenen trajectòries definides, però sovint se'ls descriu com a orbitals anomenats orbitals atòmics, segons el grau d'energia que posseeixin.
Cada orbital atòmic està representat per un número i una lletra. Els números (1, 2, 3… fins a 7) indiquen el nivell d'energia en què es mou la partícula, mentre que les lletres (s, p, dif) indiquen la forma de l'òrbita.
el·líptica
En lloc d'un cercle, una òrbita el·líptica dibuixa una el·lipse, una circumferència plana i allargada. Aquesta figura, l'el·lipse, té dos focus, on hi ha els eixos centrals de les dues circumferències que la formen; a més, aquest tipus d'òrbita té una excentricitat més gran que zero i menor que un (0 equival a una òrbita circular, 1 és equivalent a una òrbita parabòlica).
Cada òrbita el·líptica té dos punts notables:
- Pròxim. El punt a la trajectòria de l'òrbita (en un dels dos focus) que és més a prop del cos central que envolta l'òrbita.
- Més lluny. El punt de la trajectòria orbital (en un dels dos focus) més allunyat del volum central de l'òrbita traçada.
Òrbita de el sistema solar
Com la majoria dels sistemes planetaris, les òrbites descrites per les estrelles del Sistema Solar són més o menys el·líptiques. Al centre hi ha l'estrella del sistema, el nostre sol, l'atracció gravitatòria del qual mou els planetes, i els estels en les respectives òrbites parabòliques o hiperbòliques al voltant del sol no tenen connexió directa amb l'estrella. Per part seva, els satèl·lits de cada planeta també rastregen l'òrbita de cada planeta, igual que fa la Lluna amb la Terra.
Tot i això, les estrelles també s'atreuen entre si, creant pertorbacions gravitatòries mútues que fan que l'excentricitat de les seves òrbites variï amb el temps i entre si. Per exemple, Mercuri és el planeta amb l'òrbita més excèntrica, probablement perquè és més a prop del sol, però Mart és en segon lloc, més lluny del sol. D'altra banda, les òrbites de Venus i Neptú són les menys excèntriques.
Òrbita terrestre
La Terra, igual que els seus veïns, orbita al voltant del sol en una òrbita lleugerament el·líptica, que triga uns 365 dies (un any), el que anomenem moviment de translació. Aquest desplaçament es produeix a uns 67.000 quilòmetres per hora.
Mentrestant, hi ha quatre òrbites possibles al voltant de la terra, com a satèl·lits artificials:
- Baixa (LEO). 200-2.000 quilòmetres de la superfície del planeta.
- Mitjana (MEO). 2.000-35.786 km de la superfície del planeta.
- Alta (HEO). 35.786-40.000 quilòmetres de la superfície del planeta.
- Geoestacionària (GEO). 35.786 quilòmetres de la superfície del planeta. Aquesta és una òrbita sincronitzada amb l'equador terrestre, amb excentricitat zero, i per a un observador terrestre, l'objecte apareix immòbil al cel.
Espero que amb aquesta informació puguin conèixer més sobre què és una òrbita i quines en són les característiques.