楕円軌道の定義

楕円軌道とは、楕円と呼ばれる楕円形の経路で、あるオブジェクトが別のオブジェクトの周りを回転することです。 太陽系の惑星は、楕円軌道で太陽を周回しています。 多くの衛星は、月と同じように楕円軌道で地球を周回しています。 実際、宇宙空間のほとんどの物体は楕円軌道を移動します。

楕円は、端が伸びているかのように、細長い円のようなものです。 円のサイズは直径で測定されるため、楕円のサイズは長軸と短軸で測定されます。 長軸は楕円を横切る最長距離を測定し、短軸は最短距離を測定します。 数学者は、焦点、本質的には形状の2つの「中心」、または楕円軌道の場合はオブジェクトが周回する2つの点によって楕円を定義します。

質量のあるすべてのオブジェクトは、他のすべてのオブジェクトに引力を及ぼします。 重力は質量とともに増加するため、オブジェクトの質量が大きいほど、重力の引力は大きくなります。 したがって、惑星規模では、重力は巨大です。 地球などの惑星が宇宙を移動するとき、それはその周りの他のすべての物体の影響を受け、太陽系で最も重い物体は太陽です。 地球が太陽の引力に巻き込まれると、その経路は迂回され、より重い物体の方に向きを変えます。 より重い物体の重力が十分である場合、地球は軌道として知られている経路でその周りを回転します。

ヨハネスケプラーは、1605年に彼の最初の惑星運動の法則で、惑星の楕円軌道を正確に記述した最初の科学者でした。 ケプラー以前は、1543年にコペルニクスが説明したように、惑星は太陽の周りを完全に円を描くように動くと考えられていました。 ケプラーは全部で3つの法則を考案し、アイザックニュートン卿に重力の法則を発展させるよう促しました。

太陽系の惑星の楕円軌道には、「離心率」、つまり円形からの逸脱がほとんどありません。 ただし、彗星などの一部のオブジェクトは、軌道上ではるかに離心率が高くなっています。 これらの軌道は、「高楕円軌道」またはHEOと呼ばれます。 HEOの彗星は、宇宙に戻る前に非常に高速で太陽の近くで揺れます。 太陽から最も遠い地点では、彗星は非常にゆっくりと動き、長い間長続きします。 科学者たちは、HEOの概念を使用して、地球の一部に長く残る衛星を宇宙に配置してきました。 次に、これらの衛星は、接近したフライバイで地球の反対側を高速で移動します。 GPS衛星は、高度に楕円軌道を使用して、常に地球の全範囲を維持します。

地球は夏の間は太陽に近く、冬の間は遠くにあるというのはよくある誤解です。 北半球では、その逆が当てはまります。 地球の楕円軌道はほぼ円形であり、太陽までの距離は季節に大きな影響を与えるほどには変化しません。 その軸上の地球の傾きは、楕円軌道よりもはるかに大きな影響を及ぼし、季節の原因です。