Opredelitev eliptičnih orbit

Eliptična orbita je vrtenje enega predmeta okoli drugega v ovalni obliki poti, imenovani elipsa. Planeti v sončnem sistemu krožijo okoli sonca po eliptičnih orbitah. Mnogi sateliti krožijo okoli Zemlje v eliptičnih orbitah, prav tako tudi Luna. Pravzaprav večina predmetov v vesolju potuje po eliptični orbiti.

Elipsa je kot podolgovat krog, kot da bi bila raztegnjena na koncih. Ker se velikost kroga meri s premerom, se velikost elipse meri z glavno in manjšo osjo. Glavna os meri najdaljšo razdaljo čez elipso, medtem ko manjša os meri najkrajšo. Matematiki definirajo elipso z žarišči, v bistvu dve "središči" oblike ali v primeru eliptične orbite dve točki, okoli katerih kroži predmet.

Vsak predmet z maso gravitacijsko vleče vsak drugi predmet. Gravitacija narašča z maso, zato bolj ko je predmet masiven, večji je privlak gravitacije. Zato je na planetarni lestvici sila gravitacije ogromna. Ko se planet, kot je Zemlja, premika skozi vesolje, nanj vplivajo vsa druga telesa okoli njega in najbolj masivno telo v sončnem sistemu je sonce. Ko se Zemlja ujame v gravitacijski vlek sonca, se njena pot preusmeri, zaradi česar se obrne proti bolj masivnemu predmetu. Če je gravitacija bolj masivnega predmeta dovolj, se bo Zemlja vrtela okoli njega po poti, imenovani orbita.

Johannes Kepler je bil prvi znanstvenik, ki je leta 1605 s svojim prvim zakonom gibanja planetov natančno opisal eliptične orbite planetov. Pred Keplerjem naj bi se planeti gibali v popolnih krogih okoli sonca, kot je opisal Kopernik leta 1543. Kepler je skupaj zasnoval tri zakone in celo navdihnil sira Isaaca Newtona, da je razvil zakon gravitacije.

Eliptične orbite planetov v sončnem sistemu imajo zelo malo "ekscentričnosti" ali odstopanja od krožne. Nekateri predmeti, na primer kometi, pa imajo v svoji orbiti veliko več ekscentričnosti. Te orbite se imenujejo "zelo eliptične orbite" ali HEO. Komet v HEO se zelo hitro vrti blizu sonca, preden se vrne v vesolje. Na najbolj oddaljeni točki od sonca se komet premika zelo počasi in se dolgo zadržuje. Znanstveniki so s konceptom HEO postavili satelite v vesolje, ki se dolgo zadržujejo na enem delu Zemlje. Ti sateliti nato v neposredni bližini pospešijo drugo stran Zemlje. Sateliti GPS uporabljajo zelo eliptične orbite, da ves čas ohranjajo popolno pokritost Zemlje.

Pogosto je napačno prepričanje, da je Zemlja poleti bližje soncu in pozimi bolj oddaljena. Na severni polobli je ravno obratno. Zemeljska eliptična orbita je skoraj krožna in razdalja do sonca se ne spremeni dovolj, da bi lahko močno vplivala na letne čase. Nagib Zemlje na svoji osi ima veliko večji vpliv kot eliptična orbita in je vzrok za letne čase.