Όταν μιλάμε για την αστρονομία, το ηλιακό σύστημα και τους πλανήτες, μιλάμε πάντα για τροχιές. Ωστόσο, δεν γνωρίζουν όλοι τι είναι μια τροχιά , τη σημασία της και τα χαρακτηριστικά της. Με απλά λόγια, μια τροχιά είναι η πορεία που ακολουθεί ένα ουράνιο σώμα στο σύμπαν.
Σε αυτό το άρθρο θα σας πούμε τι είναι μια τροχιά, ποια είναι τα χαρακτηριστικά και η σημασία της.
τι είναι μια τροχιά
Στη φυσική, μια τροχιά είναι η τροχιά που περιγράφεται από ένα αντικείμενο γύρω από ένα άλλο, και περιστρέφεται γύρω από αυτήν την τροχιά υπό την επίδραση μιας κεντρικής δύναμης, όπως η βαρυτική δύναμη ενός ουράνιου σώματος. Αυτή είναι η τροχιά που ακολουθεί ένα αντικείμενο καθώς κινείται γύρω από το κέντρο βάρους προς το οποίο έλκεται, αρχικά χωρίς να το επηρεάζει, αλλά ούτε και να απομακρύνεται εντελώς.
Από τον XNUMXο αιώνα (όταν ο Johannes Kepler και ο Isaac Newton διατύπωσαν τους θεμελιώδεις νόμους της φυσικής που τους διέπουν), οι τροχιές ήταν μια σημαντική έννοια για την κατανόηση της κίνησης του σύμπαντος, ειδικά όσον αφορά την ουράνια και την υποατομική χημεία.
Οι τροχιές μπορούν να έχουν διάφορα σχήματα—ελλειπτικές, κυκλικές ή επιμήκεις—και μπορούν να είναι παραβολικές (παραβολικού σχήματος) ή υπερβολικές (υπερβολικού σχήματος). Ανεξάρτητα από αυτό, κάθε τροχιά περιέχει τα ακόλουθα έξι Κεπλέρια στοιχεία:
- Η κλίση του τροχιακού επιπέδου, που υποδεικνύεται με το σύμβολο i.
- Το γεωγραφικό μήκος του ανερχόμενου κόμβου, που εκφράζεται στο σύμβολο Ω.
- Η εκκεντρότητα ή ο βαθμός απόκλισης από την περιφέρεια, που συμβολίζεται με το σύμβολο e.
- Ο ημικύριος άξονας, ή το μισό της μεγαλύτερης διαμέτρου, υποδεικνύεται με το σύμβολο a.
- Η παράμετρος περιήλιο ή περιήλιο, η γωνία από τον ανερχόμενο κόμβο προς το περιήλιο, που συμβολίζεται με το σύμβολο ω.
- Η μέση ανωμαλία της εποχής, ή κλάσμα του χρόνου τροχιακού που έχει παρέλθει, και εκφράζεται ως γωνία, που συμβολίζεται με το σύμβολο M0.
Χαρακτηριστικά και σημασία
Τα κύρια χαρακτηριστικά που μπορούν να παρατηρηθούν σε τροχιά είναι τα ακόλουθα:
- Έχουν διαφορετικά σχήματα, αλλά είναι όλα οβάλ, που σημαίνει ότι έχουν οβάλ σχήμα.
- Στην περίπτωση των πλανητών, οι τροχιές είναι σχεδόν κυκλικές.
- Σε τροχιά, μπορείτε να βρείτε διαφορετικά αντικείμενα όπως φεγγάρια, πλανήτες, αστεροειδείς και μερικές ανθρωπογενείς συσκευές.
- Σε αυτό, τα αντικείμενα μπορούν να περιφέρονται μεταξύ τους λόγω της βαρύτητας.
- Κάθε τροχιά που υπάρχει έχει τη δική της εκκεντρικότητα, η οποία είναι η ποσότητα κατά την οποία η διαδρομή της τροχιάς διαφέρει από έναν τέλειο κύκλο.
- Έχουν πολλά διαφορετικά σημαντικά στοιχεία, όπως π.χ παράμετροι κλίσης, εκκεντρότητας, μέσης ανωμαλίας, κομβικού μήκους και περιηλίου.
Η πρωταρχική σημασία της τροχιάς της Γης έγκειται στο ότι επιτρέπει την τοποθέτηση διαφόρων τύπων δορυφόρων, οι οποίοι παρατηρούν τον πλανήτη. Αυτό είναι ζωτικής σημασίας για τη λήψη ακριβών πληροφοριών και απαντήσεων σχετικά με το κλίμα, τους ωκεανούς, την ατμόσφαιρα, ακόμη και το εσωτερικό της Γης. Η χρήση δορυφόρων σε τροχιά μπορεί επίσης να παρέχει σημαντικά δεδομένα για τις ανθρώπινες δραστηριότητες, όπως η αποψίλωση των δασών, καθώς και για τις κλιματικές συνθήκες, όπως η άνοδος της στάθμης της θάλασσας, η διάβρωση και η περιβαλλοντική ρύπανση. Επιπλέον, μπορείτε να μάθετε περισσότερα για τη ζώνη των αστεροειδών και τον ρόλο της στο σχηματισμό τροχιών εντός του ηλιακού συστήματος.
τροχιά στη χημεία
Στη χημεία, μιλάμε για τις τροχιές των ηλεκτρονίων που κινούνται γύρω από τον πυρήνα λόγω των διαφορετικών ηλεκτρομαγνητικών φορτίων τους (τα ηλεκτρόνια έχουν αρνητικό φορτίο, ενώ οι πυρήνες των πρωτονίων και των νετρονίων έχουν θετικό φορτίο). Αυτά τα ηλεκτρόνια δεν έχουν σταθερές τροχιές, αλλά συχνά περιγράφονται ως τροχιακά που ονομάζονται ατομικά τροχιακά, ανάλογα με το ενεργειακό τους επίπεδο. Μια καλή πηγή για την κατανόηση της σύνθεσης της ατμόσφαιρας και του πώς επηρεάζει τις τροχιές των ηλεκτρονίων είναι το άρθρο για την ατμόσφαιρα της Γης.
Κάθε ατομικό τροχιακό αντιπροσωπεύεται από έναν αριθμό και ένα γράμμα. Οι αριθμοί (1, 2, 3… έως 7) υποδεικνύουν το επίπεδο ενέργειας στο οποίο κινείται το σωματίδιο, ενώ τα γράμματα (s, p, d και f) δηλώνουν το σχήμα της τροχιάς.
Ελλειπτικός
Αντί για κύκλο, μια ελλειπτική τροχιά διαγράφει μια έλλειψη, έναν επίπεδο, επιμήκη κύκλο. Αυτή η έλλειψη έχει δύο εστίες, που βρίσκονται στα μέσα των δύο κύκλων που τη σχηματίζουν . Επιπλέον, αυτός ο τύπος τροχιάς έχει εκκεντρότητα μεγαλύτερη από μηδέν και μικρότερη από ένα (το 0 αντιστοιχεί σε κυκλική τροχιά, το 1 σε παραβολική τροχιά). Αν θέλετε να μάθετε περισσότερα για τα ουράνια σώματα, μπορείτε να εξερευνήσετε το άρθρο σχετικά με τους κομήτες στο ηλιακό σύστημα.
Κάθε ελλειπτική τροχιά έχει δύο αξιοσημείωτα σημεία:
- Επόμενο. Το σημείο στη διαδρομή της τροχιάς (σε μία από τις δύο εστίες) που είναι πιο κοντά στο κεντρικό σώμα που περιβάλλει την τροχιά.
- Πιο μακριά. Το σημείο στην τροχιακή διαδρομή (σε μία από τις δύο εστίες) που είναι πιο απομακρυσμένο από τον κεντρικό όγκο της γραφικής τροχιάς.
Τροχιά του ηλιακού συστήματος
Όπως τα περισσότερα πλανητικά συστήματα, οι τροχιές των αστεριών στο Ηλιακό Σύστημα είναι περίπου ελλειπτικές. Στο κέντρο βρίσκεται το αστέρι του συστήματος, ο Ήλιος μας, του οποίου η βαρυτική έλξη κινεί τους πλανήτες. Οι κομήτες, στις αντίστοιχες παραβολικές ή υπερβολικές τροχιές τους γύρω από τον Ήλιο, δεν έχουν άμεση σύνδεση με το αστέρι. Οι δορυφόροι κάθε πλανήτη ακολουθούν επίσης την τροχιά των αντίστοιχων πλανητών τους, όπως ακριβώς κάνει η Σελήνη με τη Γη. Αν θέλετε να μάθετε περισσότερα, το άρθρο για τη Σελήνη ως δορυφόρο μπορεί να σας φανεί χρήσιμο.
Ωστόσο, τα αστέρια έλκονται επίσης μεταξύ τους, δημιουργώντας αμοιβαίες βαρυτικές διαταραχές που προκαλούν την εκκεντρότητα των τροχιών τους να μεταβάλλεται με την πάροδο του χρόνου και σε σχέση μεταξύ τους. Για παράδειγμα, ο Ερμής έχει την πιο εκκεντρική τροχιά από οποιονδήποτε πλανήτη, πιθανώς επειδή βρίσκεται πιο κοντά στον ήλιο, ενώ ο Άρης είναι ο δεύτερος, καθώς βρίσκεται πιο μακριά από τον ήλιο. Από την άλλη πλευρά, οι τροχιές της Αφροδίτης και του Ποσειδώνα είναι οι λιγότερο εκκεντρικές.
τροχιά της γης
Η Γη, όπως και οι γείτονές της, περιφέρεται γύρω από τον ήλιο σε μια ελαφρώς ελλειπτική τροχιά, η οποία διαρκεί περίπου 365 ημέρες (ένα έτος), την οποία ονομάζουμε μεταφορική κίνηση. Αυτή η μετατόπιση συμβαίνει με περίπου 67.000 χιλιόμετρα την ώρα.
Εν τω μεταξύ, υπάρχουν τέσσερις πιθανές τροχιές γύρω από τη γη, όπως οι τεχνητοί δορυφόροι:
- Απόρριψη (ΛΕΩΝ). 200 με 2.000 χιλιόμετρα από την επιφάνεια του πλανήτη.
- Μέσος όρος (OEM). 2.000 έως 35.786 km από την επιφάνεια του πλανήτη.
- Υψηλό (HEO). 35.786 έως 40.000 χιλιόμετρα από την επιφάνεια του πλανήτη.
- Γεωστατικό (GEO). 35.786 χιλιόμετρα από την επιφάνεια του πλανήτη. Αυτή είναι μια τροχιά συγχρονισμένη με τον ισημερινό της Γης, με μηδενική εκκεντρότητα, και σε έναν παρατηρητή στη Γη, το αντικείμενο φαίνεται ακίνητο στον ουρανό.
