Sisältö
- Ellipsien ymmärtäminen
- Miksi planeettojen kiertorata
- Historia
- Erittäin elliptinen kiertorata
- Elliptisen kiertoradan vaikutukset
Elliptinen kiertorata on yhden esineen pyöriminen toisen ympärille soikeanmuotoisella polulla, jota kutsutaan ellipsiksi. Aurinkokunnan planeetat kiertävät aurinkoa ellipsiisillä kiertoradalla. Monet satelliitit kiertävät maapallon elliptisillä kiertoradalla samoin kuin kuu. Itse asiassa suurin osa avaruudessa olevista esineistä kulkee ellipsiisellä kiertoradalla.
Ellipsien ymmärtäminen
Ellipsi on kuin pitkänomainen ympyrä, ikään kuin se olisi venytetty päihin. Koska ympyrän koko mitataan halkaisijaltaan, ellipsin koko mitataan pää- ja sivuakselilla. Pääakseli mittaa pisin etäisyys ellipsin poikki, kun taas sivuakseli mittaa lyhyimmän. Matemaatikot määrittelevät ellipsin polttojen, olennaisesti muodon kahden "keskuksen", tai elliptisen kiertoradan tapauksessa, kahden pisteen ympärillä, joita esine kiertää.
Miksi planeettojen kiertorata
Jokainen massalla oleva esine vetää painovoiman kaikille muille esineille. Painovoima kasvaa massan mukana, joten mitä massiivisempi esine, sitä suurempi painovoima vetää. Siksi planeetta-asteikolla painovoima on valtava. Kun planeetta, kuten Maa, liikkuu avaruuden läpi, siihen vaikuttavat kaikki muut sen ympärillä olevat elimet ja aurinkokunnan massiivisin ruumis on aurinko. Kun maa tarttuu auringon painovoimavetoon, sen polku suuntautuu, jolloin se kääntyy kohti massiivista kohdetta. Jos massiivisemman esineen painovoima riittää, maapallo pyörii sen ympäri polulla, jota kutsutaan kiertoradaksi.
Historia
Johannes Kepler oli ensimmäinen tiedemies, joka kuvasi tarkasti planeettojen elliptiset kiertoradat ensimmäisellä planeetan liikettä koskevalla laillaan vuonna 1605. Ennen Kepleria, planeettojen ajateltiin liikkuvan täydellisissä ympyröissä auringon ympäri, kuten Copernicus kuvasi vuonna 1543. Kepler suunnitteli kolme lakia kaikki jopa inspiroivat Sir Isaac Newtonia kehittämään painovoimalakia.
Erittäin elliptinen kiertorata
Aurinkojärjestelmän planeettojen elliptisillä kiertoradalla on hyvin pieni ”epäkeskeisyys” tai poikkeama ympyränmuodosta. Joillakin kohteilla, kuten esimerkiksi komeetoilla, kiertoradalla on kuitenkin paljon enemmän epäkeskisyyttä. Näitä kiertoratoja kutsutaan ”erittäin elliptiseksi kiertoradaksi” tai HEO: ksi. HEO: n komeetta keinuu lähellä aurinkoa erittäin suurella nopeudella ennen nopeutta takaisin avaruuteen. Äärimmäisessä pisteessä auringosta komeetta liikkuu erittäin hitaasti viipymättä pitkään. Tutkijat ovat käyttäneet HEO-käsitettä satelliittien sijoittamiseen avaruuteen, jotka viipyvät pitkään yhden maanosan yli. Nämä satelliitit nopeuttavat sitten maapallon toisella puolella läheisessä lentosuunnassa. GPS-satelliitit käyttävät erittäin elliptisiä kiertoratoja ylläpitääksesi Maan kokonaispeittoa aina.
Elliptisen kiertoradan vaikutukset
On yleinen väärinkäsitys, että maa on lähempänä aurinkoa kesällä ja kauempana talvella. Pohjoisella pallonpuoliskolla on päinvastoin. Maapallon elliptinen kiertorata on melkein pyöreä ja etäisyys aurinkoon ei muutu tarpeeksi, jotta sillä olisi suuri vaikutus vuodenaikoihin. Maan kallistus akselillaan on paljon suurempi vaikutus kuin elliptinen kiertorata ja on syynä vuodenaikoihin.