Když mluvíme o astronomii, sluneční soustavě a planetách, vždy mluvíme o oběžné dráze. Ne každý však ví co je orbita, jak je důležitý a jaké má vlastnosti. Zjednodušeně lze říci, že oběžná dráha je trajektorie nebeského tělesa ve vesmíru.
V tomto článku vám řekneme, co je to orbita, jaké jsou její vlastnosti a význam.
co je orbita
Ve fyzice orbita je dráha popsaná jedním objektem kolem druhého a otáčí se kolem této dráhy působením centrální síly, jako gravitační síla nebeského tělesa. Toto je dráha, kterou objekt sleduje, když se pohybuje kolem těžiště, ke kterému je přitahován, zpočátku bez jeho ovlivnění, ale ne úplně pryč od něj.
Od XNUMX. století (kdy Johannes Kepler a Isaac Newton formulovali základní fyzikální zákony, jimiž se řídí), jsou oběžné dráhy důležitým pojmem v chápání pohybu vesmíru, zejména s ohledem na nebeskou a subatomární chemii.
Dráhy mohou mít různé tvary, eliptické, kruhové nebo protáhlé, a mohou být parabolické (ve tvaru paraboly) nebo hyperbolické (ve tvaru hyperboly). Bez ohledu na to, každá oběžná dráha obsahuje následujících šest prvků Keplera:
- Sklon orbitální roviny, označený symbolem i.
- Zeměpisná délka vzestupného uzlu vyjádřená symbolem Ω.
- Excentricita nebo stupeň odchylky od obvodu, označený symbolem e.
- Hlavní poloosa, neboli polovina nejdelšího průměru, je označena symbolem a.
- Parametr perihelium nebo perihelium, úhel od vzestupného uzlu k perihelu, značený symbolem ω.
- Střední anomálie epochy nebo zlomek uplynulého orbitálního času a vyjádřená jako úhel, označená symbolem M0.
Charakteristika a důležitost
Hlavní rysy, které lze pozorovat na oběžné dráze, jsou následující:
- Mají různé tvary, ale všechny jsou oválné, což znamená, že mají oválný tvar.
- V případě planet jsou oběžné dráhy téměř kruhové.
- Na oběžné dráze můžete najít různé objekty jako měsíce, planety, asteroidy a některá umělá zařízení.
- V něm se mohou objekty díky gravitaci navzájem obíhat.
- Každá existující oběžná dráha má svou vlastní excentricitu, což je velikost, o kterou se dráha oběžné dráhy liší od dokonalé kružnice.
- Mají mnoho různých důležitých prvků, jako např sklon, excentricita, střední anomálie, nodální délka a parametry perihelia.
Hlavní význam oběžné dráhy je v tom, že může pojmout různé typy satelitů, které jsou zodpovědné za pozorování Země, což je klíčové pro hledání odpovědí a přesná pozorování klimatu, oceánů, atmosféry a dokonce i nitra Země. Použití satelity na oběžné dráze Může také poskytnout důležité informace o určitých lidských činnostech, jako je odlesňování, a také o klimatických podmínkách, jako je vzestup hladiny moří, eroze a znečištění životního prostředí. Kromě toho se můžete dozvědět více o pás asteroidů a její vztah ke vzniku drah ve sluneční soustavě.
oběžná dráha v chemii
V chemii mluvíme o drahách elektronů pohybujících se kolem jádra v důsledku různých elektromagnetických nábojů, které mají (elektrony mají záporný náboj, protony a neutrony kladný náboj). Tyto elektrony nemají definované trajektorie, ale jsou často popisovány jako orbitaly nazývané atomové orbitaly, v závislosti na stupni energie, kterou mají. Dobrým zdrojem pro pochopení složení atmosféry a toho, jak ovlivňuje oběžné dráhy elektronů, je článek o zemskou atmosféru.
Každý atomový orbital je reprezentován číslem a písmenem. Čísla (1, 2, 3… až 7) označují energetickou hladinu, ve které se částice pohybuje, zatímco písmena (s, p, daf) označují tvar oběžné dráhy.
Eliptický
Namísto kruhu eliptická dráha kreslí elipsu, plochý, protáhlý kruh. Tato postava, elipsa, má dvě ohniska, kde jsou středové osy dvou obvodů, které ji tvoří; Kromě toho má tento typ oběžné dráhy excentricitu větší než nula a menší než jedna (0 je ekvivalentní kruhové dráze, 1 je ekvivalentní parabolické dráze). Pokud se chcete dozvědět více o nebeských tělesech, můžete prozkoumat článek na komety sluneční soustavy.
Každá eliptická dráha má dva pozoruhodné body:
- Další. Bod na dráze oběžné dráhy (v jednom ze dvou ohnisek), který je nejblíže centrálnímu tělesu obklopujícímu oběžnou dráhu.
- Dál. Bod na orbitální dráze (v jednom ze dvou ohnisek), který je nejdále od centrálního objemu zakreslené oběžné dráhy.
Oběžná dráha sluneční soustavy
Stejně jako většina planetárních systémů jsou dráhy popsané hvězdami Sluneční soustavy víceméně eliptické. Uprostřed je hvězda soustavy, naše slunce, jehož gravitační síla posouvá planety a komety v jejich příslušných Parabolické nebo hyperbolické dráhy kolem Slunce nemají žádné přímé spojení s hvězdou. Satelity každé planety také sledují oběžnou dráhu každé planety, stejně jako Měsíc se Zemí. Pokud chcete jít hlouběji, článek na Měsíc jako satelit Může to být užitečné.
Hvězdy se však také vzájemně přitahují a vytvářejí vzájemné gravitační poruchy, které způsobují, že excentricita jejich drah se mění s časem a mezi sebou navzájem. Například Merkur je planeta s nejvíce excentrickou dráhou, pravděpodobně proto, že je nejblíže Slunci, ale Mars je na druhém místě, dále od Slunce. Dráhy Venuše a Neptunu jsou naopak nejméně excentrické.
oběžné dráze země
Země, stejně jako její sousedé, obíhá kolem Slunce po mírně eliptické dráze, která trvá asi 365 dní (rok), což nazýváme translační pohyb. K tomuto posunu dochází při rychlosti asi 67.000 XNUMX kilometrů za hodinu.
Mezitím existují čtyři možné oběžné dráhy kolem Země, jako jsou umělé satelity:
- Odmítnout (LEV). 200 až 2.000 kilometrů od povrchu planety.
- Průměr (OEM). 2.000 35.786 až XNUMX XNUMX km od povrchu planety.
- Vysoká (HEO). 35.786 40.000 až XNUMX XNUMX kilometrů od povrchu planety.
- Geostacionární (GEO). 35.786 XNUMX kilometrů od povrchu planety. Jedná se o dráhu synchronizovanou se zemským rovníkem, s nulovou excentricitou a pozorovateli na Zemi se objekt na obloze jeví jako nehybný.
