Un'orbita ellittica è la rotazione di un oggetto attorno a un altro in un percorso di forma ovale chiamato ellisse. I pianeti del sistema solare orbitano attorno al sole in orbite ellittiche. Molti satelliti orbitano attorno alla Terra in orbite ellittiche così come la luna. In effetti, la maggior parte degli oggetti nello spazio viaggia su un'orbita ellittica.
Capire le ellissi
Un'ellisse è come un cerchio allungato, come se fosse allungato alle estremità. Poiché la dimensione di un cerchio è misurata dal diametro, la dimensione di un'ellisse è misurata dall'asse maggiore e da quello minore. L'asse maggiore misura la distanza più lunga attraverso l'ellisse mentre l'asse minore misura la più breve. I matematici definiscono un'ellisse dai fuochi, essenzialmente i due “centri” della forma, o nel caso di un'orbita ellittica, i due punti attorno ai quali orbita l'oggetto.
Perché i pianeti orbitano?
Ogni oggetto con massa esercita un'attrazione gravitazionale su ogni altro oggetto. La gravità aumenta con la massa, quindi più un oggetto è massiccio, maggiore è la forza di gravità. Pertanto, su scala planetaria, la forza di gravità è enorme. Quando un pianeta, come la Terra, si muove nello spazio, è influenzato da tutti gli altri corpi che lo circondano e il corpo più massiccio del sistema solare è il sole. Quando la Terra viene catturata dall'attrazione gravitazionale del sole, il suo percorso viene deviato, facendolo girare verso l'oggetto più massiccio. Se la gravità dell'oggetto più massiccio è sufficiente, la Terra ruoterà attorno ad esso in un percorso noto come orbita.
Storia
Johannes Kepler fu il primo scienziato a descrivere accuratamente le orbite ellittiche dei pianeti con la sua prima legge del moto planetario nel 1605. Prima di Keplero, si pensava che i pianeti si muovessero in cerchi perfetti attorno al sole come descritto da Copernico nel 1543. Keplero ideò in tutto tre leggi, ispirando anche Sir Isaac Newton a sviluppare la legge di gravità.
Orbite altamente ellittiche
Le orbite ellittiche dei pianeti nel sistema solare hanno pochissima "eccentricità" o deviazione dalla circolare. Alcuni oggetti, tuttavia, come le comete, hanno molta più eccentricità nella loro orbita. Queste orbite sono chiamate "orbite altamente ellittiche" o HEO. Una cometa in un HEO oscilla vicino al sole a una velocità molto elevata prima di tornare indietro nello spazio. Nel punto più lontano dal sole, la cometa si muove molto lentamente, indugiando a lungo. Gli scienziati hanno utilizzato il concetto di HEO per mettere nello spazio satelliti che si soffermano a lungo su una parte della Terra. Questi satelliti quindi sfrecciano intorno all'altro lato della Terra in un sorvolo ravvicinato. I satelliti GPS utilizzano orbite altamente ellittiche per mantenere sempre la copertura totale della Terra.
Effetti di un'orbita ellittica
È un malinteso comune che la Terra sia più vicina al sole durante l'estate e più lontana in inverno. Nell'emisfero nord è vero il contrario. L'orbita ellittica della Terra è quasi circolare e la distanza dal sole non cambia abbastanza da avere un grande effetto sulle stagioni. L'inclinazione della Terra sul suo asse ha un impatto molto maggiore rispetto all'orbita ellittica ed è la causa delle stagioni.