天文学、太陽系、惑星について話すとき、私たちは常に軌道について話します。 しかし、誰もが知っているわけではありません 軌道とは、それはどれほど重要であり、その特徴は何ですか。 簡単に言えば、軌道は宇宙の天体の軌道であると言えます。
この記事では、軌道とは何か、その特性と重要性について説明します。
軌道とは
物理学では、軌道 は、あるオブジェクトが別のオブジェクトの周りに描くパスであり、中心力の作用下でそのパスの周りを回転します。 天体の重力として。 これは、オブジェクトが引き付けられる重心の周りを移動するときにオブジェクトがたどるパスです。最初はオブジェクトに影響を与えませんが、オブジェクトから完全に離れることはありません。
XNUMX世紀（ヨハネスケプラーとアイザックニュートンがそれらを支配する物理学の基本法則を策定したとき）以来、軌道は、特に天体と素粒子の化学に関して、宇宙の動きを理解する上で重要な概念でした。
軌道は、楕円形、円形、または細長いさまざまな形状をとることができ、放物線状にすることができます （放物線のような形）または双曲線（双曲線のような形）。 とにかく、各軌道には次のXNUMXつのケプラー要素が含まれています。
- 記号iで示される軌道面の傾斜。
- 昇交点の経度。記号Ωで表されます。
- 記号eで示される、円周からの離心率または偏差の程度。
- 半主軸、または最長直径の半分は、記号aで示されます。
- 近日点または近日点パラメータ、昇交点から近日点までの角度。記号ωで示されます。
- エポックの平均近点角、または経過した軌道時間の一部であり、記号M0で示される角度として表されます。
特徴と重要性
軌道上で観測できる主な特徴は次のとおりです。
- それらは異なる形をしていますが、それらはすべて楕円形です、 つまり、楕円形です。
- 惑星の場合、軌道はほぼ円形です。
- 軌道上では、次のようなさまざまなオブジェクトを見つけることができます 衛星、惑星、小惑星、およびいくつかの人工装置。
- その中で、オブジェクトは重力のために互いに軌道を回ることができます。
- 存在するすべての軌道には独自の離心率があります。これは、軌道のパスが完全な円と異なる量です。
- それらには、次のような多くの異なる重要な要素があります。 傾斜、離心率、平均近点角、ノードの経度、近日点のパラメータ。
軌道の主な重要性は、地球の観測を担当するさまざまな種類の衛星を軌道に配置できることです。これは、気候、海洋、大気、および地球の中でも。 地球。 衛星は、森林破壊などの特定の人間活動や、海面上昇、侵食、惑星環境の汚染などの気象条件に関する重要な情報も提供できます。
化学の軌道
化学では、異なる電磁電荷によって原子核の周りを移動する電子の軌道について話します（電子は負に帯電し、陽子と中性子の原子核は正に帯電します）。 これらの電子には明確な経路はありませんが、それらが持つエネルギーの程度に応じて、原子軌道と呼ばれる軌道として説明されることがよくあります。
各原子軌道は数字と文字で表されます。 数字（1、2、3…7まで）は粒子が移動しているエネルギーレベルを示し、文字（s、p、d、f）は軌道の形状を示します。
楕円形
円の代わりに、楕円軌道は楕円、つまり平らで細長い円を描きます。 この図、楕円にはXNUMXつの焦点があります。 それを形成するXNUMXつの円周の中心軸はどこにありますか; さらに、このタイプの軌道の離心率は0より大きく1未満です（XNUMXは円軌道に相当し、XNUMXは放物線軌道に相当します）。
各楕円軌道には、XNUMXつの注目すべき点があります。
- 次。 軌道を囲む中心体に最も近い、軌道のパス上のポイント（XNUMXつの焦点のXNUMXつ）。
- 遠くに。 プロットされた軌道の中心ボリュームから最も遠い軌道パス上のポイント（XNUMXつの焦点のXNUMXつ）。
ソーラーシステム軌道
ほとんどの惑星系のように、太陽系の星によって描かれる軌道は多かれ少なかれ楕円形です。 中央には、システムの星である私たちの太陽があり、その引力によって惑星と彗星がそれぞれの惑星と彗星を動かします 太陽の周りの放物線または双曲線の軌道は、星と直接関係がありません。 月が地球と同じように、各惑星の衛星も各惑星の軌道を追跡します。
しかし、星は互いに引き付け合い、相互の重力摂動を引き起こし、軌道の離心率を時間とともに、また互いに変化させます。 たとえば、水星は最も偏心した軌道を持つ惑星です。おそらく太陽に最も近いためですが、 火星は太陽から遠く離れたXNUMX位です。 一方、金星とネプチューンの軌道は最も偏心していません。
地球軌道
地球は、その隣人と同様に、わずかに楕円形の軌道で太陽の周りを周回します。これには約365日（67.000年）かかります。これを並進運動と呼びます。 この変位は時速約XNUMXキロメートルで発生します。
一方、人工衛星のように、地球の周りにはXNUMXつの可能な軌道があります。
- 衰退 （レオ）。 惑星の表面から200から2.000キロメートル。
- 平均（OEM）。 惑星の表面から2.000から35.786km。
- 高（HEO）。 惑星の表面から35.786から40.000キロメートル。
- 静止軌道（GEO）。 惑星の表面から35.786キロメートル。 これは、離心率がゼロの地球の赤道と同期した軌道であり、地球上の観測者には、オブジェクトは空に静止しているように見えます。
この情報を使って、軌道とは何か、そしてその特性とは何かについてもっと学ぶことができることを願っています。