Kiedy mówimy o astronomii, Układzie Słonecznym i planetach, zawsze mówimy o orbicie. Jednak nie wszyscy wiedzą co to jest orbita, jak to jest ważne i jakie są jego cechy. W uproszczeniu można powiedzieć, że orbita jest trajektorią ciała niebieskiego we wszechświecie.
W tym artykule powiemy Ci, czym jest orbita, jakie są jej cechy i znaczenie.
co to jest orbita
W fizyce orbita jest ścieżką opisaną przez jeden obiekt wokół drugiego i obraca się wokół tej ścieżki pod działaniem siły centralnej, jako siła grawitacyjna ciała niebieskiego. Jest to ścieżka, którą podąża obiekt, gdy porusza się wokół środka ciężkości, do którego jest przyciągany, początkowo bez wpływu na niego, ale też nie całkowicie od niego.
Od XVII wieku (kiedy Johannes Kepler i Isaac Newton sformułowali fundamentalne prawa fizyki, które nimi rządzą), orbity były ważną koncepcją w zrozumieniu ruchu wszechświata, zwłaszcza w odniesieniu do chemii ciał niebieskich i subatomowych.
Orbity mogą mieć różne kształty, eliptyczne, okrągłe lub wydłużone, a także mogą być paraboliczne (w kształcie paraboli) lub hiperboliczny (w kształcie hiperboli). Niezależnie od tego, każda orbita zawiera sześć następujących elementów Keplera:
- Nachylenie płaszczyzny orbity, oznaczone symbolem i.
- Długość węzła wstępującego wyrażona symbolem Ω.
- Mimośród lub stopień odchylenia od obwodu, oznaczony symbolem e.
- Półoś wielka, czyli połowa najdłuższej średnicy, jest oznaczona symbolem a.
- Peryhelium lub parametr peryhelium, kąt od węzła wstępującego do peryhelium, oznaczony symbolem ω.
- Średnia anomalia epoki lub ułamek upływającego czasu orbitalnego, wyrażona jako kąt, oznaczona symbolem M0.
Charakterystyka i znaczenie
Główne cechy, które można zaobserwować na orbicie, to:
- Mają różne kształty, ale wszystkie są owalne, co oznacza, że mają owalny kształt.
- W przypadku planet orbity są prawie okrągłe.
- Na orbicie możesz znaleźć różne obiekty, takie jak księżyce, planety, asteroidy i niektóre urządzenia stworzone przez człowieka.
- W nim obiekty mogą krążyć wokół siebie z powodu grawitacji.
- Każda istniejąca orbita ma swój mimośród, który jest wartością, o jaką tor orbity różni się od idealnego okręgu.
- Mają wiele różnych ważnych elementów, takich jak: nachylenie, ekscentryczność, anomalia średnia, długość węzłowa i parametry peryhelium.
Główne znaczenie orbity polega na tym, że można na niej umieścić różne typy satelitów odpowiedzialnych za obserwację Ziemi, co jest jednocześnie kluczowe dla znalezienia odpowiedzi i dokładnych obserwacji dotyczących klimatu, oceanów, atmosfery i nawet wewnątrz ziemi. Ziemia. Satelity mogą również dostarczać ważnych informacji o niektórych działaniach człowieka, takich jak wylesianie, a także o warunkach pogodowych, takich jak podnoszący się poziom mórz, erozja i zanieczyszczenie środowiska planety.
orbita w chemii
W chemii mówimy o orbitach elektronów poruszających się wokół jądra ze względu na różne ich ładunki elektromagnetyczne (elektrony są naładowane ujemnie, jądra protonów i neutronów są naładowane dodatnio). Elektrony te nie mają określonych ścieżek, ale są często opisywane jako orbitale zwane orbitalami atomowymi, w zależności od stopnia ich energii.
Każdy orbital atomowy jest reprezentowany przez liczbę i literę. Liczby (1, 2, 3… do 7) wskazują poziom energii, w jakim porusza się cząsteczka, natomiast litery (s, p, d i f) wskazują kształt orbity.
Eliptyczny
Zamiast koła eliptyczna orbita rysuje elipsę, płaskie, wydłużone koło. Ta figura, elipsa, ma dwa ogniska, gdzie są osie środkowe dwóch obwodów, które go tworzą?; co więcej, ten typ orbity ma mimośrodowość większą od zera i mniejszą niż jeden (0 odpowiada orbicie kołowej, 1 odpowiada orbicie parabolicznej).
Każda orbita eliptyczna ma dwa godne uwagi punkty:
- Następny. Punkt na ścieżce orbity (w jednym z dwóch ognisk), który znajduje się najbliżej ciała centralnego otaczającego orbitę.
- Dalej. Punkt na ścieżce orbitalnej (w jednym z dwóch ognisk), który jest najbardziej oddalony od centralnej objętości wykreślonej orbity.
Orbita Układu Słonecznego
Jak większość układów planetarnych, orbity opisane przez gwiazdy Układu Słonecznego są mniej lub bardziej eliptyczne. W centrum znajduje się gwiazda układu, nasze Słońce, którego przyciąganie grawitacyjne porusza planety i komety w ich odpowiednich Orbity paraboliczne lub hiperboliczne wokół Słońca nie mają bezpośredniego połączenia z gwiazdą. Ze swojej strony satelity każdej planety śledzą również orbitę każdej planety, tak jak Księżyc robi z Ziemią.
Jednak gwiazdy również przyciągają się nawzajem, tworząc wzajemne perturbacje grawitacyjne, które powodują, że mimośrodowość ich orbit zmienia się w czasie i między sobą. Na przykład Merkury jest planetą o najbardziej ekscentrycznej orbicie, prawdopodobnie dlatego, że jest najbliżej Słońca, ale Mars jest na drugim miejscu, dalej od Słońca. Z drugiej strony orbity Wenus i Neptuna są najmniej ekscentryczne.
orbita ziemska
Ziemia, podobnie jak jej sąsiedzi, krąży wokół Słońca po nieco eliptycznej orbicie, co zajmuje około 365 dni (rok), co nazywamy ruchem translacyjnym. To przemieszczenie następuje z prędkością około 67.000 XNUMX kilometrów na godzinę.
Tymczasem istnieją cztery możliwe orbity wokół Ziemi, takie jak sztuczne satelity:
- Baja (LEW). 200 do 2.000 kilometrów od powierzchni planety.
- Średnia (OEM). 2.000 do 35.786 XNUMX km od powierzchni planety.
- Wysoki (HEO). 35.786 40.000 do XNUMX XNUMX kilometrów od powierzchni planety.
- Geostacjonarny (GEO). 35.786 XNUMX kilometrów od powierzchni planety. Jest to orbita zsynchronizowana z równikiem Ziemi, z zerowym mimośrodem, a obserwatorowi na Ziemi obiekt wydaje się nieruchomy na niebie.
Mam nadzieję, że dzięki tym informacjom można dowiedzieć się więcej o tym, czym jest orbita i jakie są jej cechy.