В физике орбита понимается как траектория, описываемая телом вокруг другого, вокруг которого она вращается под действием центральной силы, так же как и гравитационная сила в случае небесных звезд. Короче говоря, речь идет о траектории, которую объект отслеживает при движении вокруг центра тяжести, которым он притягивается, в принципе, не ударяя по нему, но и не удаляясь от всего.
Орбиты относятся к 17-му веку, когда Иоганн Кеплер и Исаак Ньютон сформулировали основные физические законы, которые ими управляют, важную концепцию для понимания движения во вселенной, особенно в отношении небесных звезд, а также химии.
Орбита может иметь различные формы, будь то эллиптическая, круглая или удлиненная, и может быть параболической (в форме параболы) или гиперболической (в форме гиперболы). В любом случае, каждая орбита содержит следующие шесть кеплеровских элементов:
- Наклон плоскости орбиты (обозначается знаком i).
- Длина восходящего узла (представлена знаком Ω).
- Эксцентриситет или степень отклонения круга (обозначается знаком е).
- Ось полуоси или половина самого длинного диаметра (обозначается знаком а).
- Аргумент перигелия или периастера, угол, который идет от восходящего узла к периастеру (обозначается знаком ω).
- Средняя аномалия эпохи, или доля орбитального времени, прошедшего и представленная в виде угла (обозначается знаком M0).
В химии мы говорим об орбитах, касающихся движения электронов вокруг ядра атомов, вокруг которого их притягивает различие в электромагнитных зарядах, которые у них есть (отрицательные в электронах и положительные в ядрах протонов и нейтронов). Эти электроны не имеют определенного пути, но они, как известно, отслеживают различные орбиты, известные как атомные орбитали, в зависимости от степени энергии, которую они несут.
Каждая атомная орбита выражается числом и буквой. Число (1, 2, 3 ... до 7) обозначает уровни энергии, с которыми движется частица, а буквы (s, p, d и f) обозначают форму орбитали.
Эллиптическая орбита
Эллиптическая орбита - это та, которая вместо круга рисует эллипс, то есть сплюснутую и вытянутую окружность. Эта фигура, эллипс, имеет два очага, где будут центральные оси каждого из двух окружностей, из которых она состоит; Кроме того, этот тип орбиты имеет эксцентриситет больше нуля и меньше единицы (0 эквивалентно круговой орбите, а 1 - параболической).
Каждая эллиптическая орбита имеет две заметные точки:
- Перицентр. Ближайшая точка орбитального пути к центральному телу, вокруг которого нарисована орбита (и расположена в одном из двух фокусов).
- Апоцентр. Точка, наиболее удаленная от траектории орбиты до центрального тела, вокруг которого нарисована орбита (и расположена в одном из двух фокусов).
Орбиты Солнечной системы
Орбиты, описываемые звездами в нашей солнечной системе, как и в большинстве планетных систем, имеют более или менее эллиптический тип. В центре этого находится звезда системы, наше Солнце, гравитация которого держит планеты в движении; в то время как кометы на своих соответствующих параболических или гиперболических орбитах вокруг Солнца не имеют прямой связи со звездой. Со своей стороны, спутники каждой из планет также отслеживают орбиты вокруг каждой, как это делает Луна с Землей.
Однако звезды также притягивают друг друга, вызывая взаимные гравитационные возмущения, в результате чего эксцентриситеты орбит изменяются со временем и друг с другом. Например, планета Меркурий является самой эксцентричной на орбите , возможно, потому, что она ближе к Солнцу, но она находится дальше в списке Марса, намного дальше. Венера и Нептун, с другой стороны, имеют наименее эксцентричные орбиты из всех.
Земная орбита
Земля, как и ее соседние планеты, вращается вокруг Солнца по слегка эллиптической траектории, что занимает примерно 365 дней (один год) и которую мы называем поступательным движением. Это смещение происходит со скоростью около 67 000 километров в час.
В то же время вокруг Земли существует четыре возможных орбиты, например, для искусственных спутников:
Низкая орбита (LEO). 200 до 2000 км от поверхности планеты.
Средняя орбита (MEO). От 2000 до 35 786 км от поверхности планеты.
Высокая орбита (HEO). От 35 786 до 40000 км от поверхности планеты.
Геостационарная орбита (ГЕО). В 35 786 км от поверхности планеты. Это орбита, синхронизированная с экватором Земли, наделенная нулевым эксцентриситетом, и для которой объект кажется неподвижным в небе для наблюдателей Земли.