Зміст
- Я розумію еліпси
- Чому планети обертаються навколо
- Історія
- Вкрай еліптичні орбіти
- Ефекти еліптичної орбіти
Еліптична орбіта - це обертання одного предмета навколо іншого по шляху овальної форми, який називається еліпсом. Планети Сонячної системи рухаються навколо Сонця по еліптичних орбітах. Багато супутників обертаються навколо Землі на еліптичних орбітах так само, як і Місяць. Насправді більшість об’єктів у космосі рухаються по еліптичних орбітах.
Я розумію еліпси
Еліпс схожий на видовжене коло, ніби розтягнувся на кінцях. У той час як розмір кола вимірюється діаметром, розмір еліпса вимірюється великою та другою віссю. У той час як велика вісь вимірює найбільшу відстань через еліпс, мала вісь вимірює найкоротшу. Математики визначають еліпс за фокусами, по суті, двома «центрами» фігури, а у випадку еліптичної орбіти - двома точками, навколо яких обертаються предмети.
Чому планети обертаються навколо
Кожен предмет з масою чинить силу тяжіння на всі інші предмети. Сила тяжіння зростає із збільшенням маси, тому чим масивніший предмет, тим більша сила тяжіння. Тому в планетарному масштабі сила тяжіння величезна. Коли планета, як і Земля, рухається в космосі, на неї впливають всі інші тіла навколо неї, а наймасивнішим тілом Сонячної системи є Сонце. Коли Землю захоплює гравітаційна сила Сонця, її шлях відхиляється, змушуючи її повертатися в напрямку наймасивнішого об’єкта. Якщо гравітація самого масивного об’єкта є достатньою, Земля обертається навколо нього шляхом, відомим як орбіта.
Історія
Йоганнес Кеплер був першим ученим, який точно описав еліптичні орбіти планет, а його першим законом руху планет є 1605 р. До Кеплера, як вважали, планети рухалися в ідеальних колах навколо Сонця, як описано Коперник, в 1543. Кеплер склав усього три закони, надихнувши сера Ісаака Ньютона на розробку закону всесвітнього тяжіння.
Вкрай еліптичні орбіти
Еліптичні орбіти планет в Сонячній системі мають дуже незначну "ексцентриситет" або відхилення від кругової. Але деякі предмети, як комети, мають набагато більше ексцентричності на своїх орбітах. Вони називаються "високоеліптичними орбітами" або OAE. Комета в ОАЕ коливається близько до сонця на високій швидкості, перш ніж швидко повернутися в космос. У найвіддаленішій від сонця точці комета рухається дуже повільно і залишається там довгий час. Вчені використовували концепцію OAE для розміщення супутників у космосі, які тривалий час залишаються над частиною Землі. Потім ці супутники обертаються навколо іншої сторони Землі в тісному польоті. Супутники GPS використовують високоеліптичні орбіти, щоб постійно підтримувати повне покриття Землі.
Ефекти еліптичної орбіти
Поширена помилкова думка, що Земля влітку ближче до Сонця, а взимку - більш віддалена. У північній півкулі все навпаки. Еліптична орбіта Землі майже кругла, і відстань до Сонця змінюється недостатньо, щоб мати великий вплив на пори року. Нахил Землі навколо своєї осі має набагато більший вплив, ніж еліптична орбіта, і є причиною сезонів.