En elliptisk omloppsbana är att ett objekt kretsar kring ett annat i en oval formad bana som kallas ellips. Planeterna i solsystemet kretsar kring solen i elliptiska banor. Många satelliter kretsar runt jorden i elliptiska banor liksom månen. Faktum är att de flesta föremål i yttre rymden färdas i en elliptisk bana.
Förstå ellipser
En ellips är som en långsträckt cirkel, som om den sträcktes i ändarna. Eftersom storleken på en cirkel mäts med diametern mäts storleken på en ellips med huvud- och mindre axeln. Huvudaxeln mäter det längsta avståndet över ellipsen medan den mindre axeln mäter det kortaste. Matematiker definierar en ellips med fokuserna, i huvudsak de två "centren" i formen, eller i fallet med en elliptisk bana, de två punkterna kring vilka objektet kretsar.
Varför planeter kretsar
Varje objekt med massa utövar en gravitation på alla andra objekt. Tyngdkraften ökar med massan, så ju mer massivt ett objekt är, desto större drar gravitationen. Därför är tyngdkraften i planet skala enorm. När en planet, som jorden, rör sig genom rymden, påverkas den av alla andra kroppar runt den och den mest massiva kroppen i solsystemet är solen. När jorden fastnar i solens gravitation, avleds dess väg, vilket får den att vända mot det mer massiva föremålet. Om tyngdkraften hos det mer massiva föremålet är tillräckligt kommer jorden att kretsa kring det på en väg som kallas en bana.
Historia
Johannes Kepler var den första forskaren som noggrant beskrev planets elliptiska banor med sin första lag om planetrörelse 1605. Innan Kepler trodde man att planeter rörde sig i perfekta cirklar runt solen som beskrivs av Copernicus 1543. Kepler utformade totalt tre lagar, till och med inspirerade Sir Isaac Newton att utveckla tyngdlagen.
Mycket elliptiska banor
De elliptiska banorna för planeterna i solsystemet har väldigt lite "excentricitet" eller avvikelse från cirkulär. Vissa föremål, dock som kometer, har mycket mer excentricitet i sin omloppsbana. Dessa banor kallas "mycket elliptiska banor" eller HEO. En komet i en HEO svänger nära solen med mycket hög hastighet innan den rusar tillbaka ut i rymden. Längst bort från solen rör sig kometen väldigt långsamt och dröjer länge. Forskare har använt begreppet HEO för att placera satelliter i rymden som dröjer över en del av jorden under lång tid. Dessa satelliter hastar sedan runt den andra sidan av jorden i en nära förbiflygning. GPS-satelliter använder starkt elliptiska banor för att bibehålla den totala täckningen av jorden hela tiden.
Effekter av en elliptisk bana
Det är en vanlig missuppfattning att jorden är närmare solen på sommaren och längre bort på vintern. På norra halvklotet är det motsatta. Jordens elliptiska bana är mycket nära cirkulär och avståndet till solen ändras inte tillräckligt för att ha stor effekt på årstiderna. Jordens lutning på dess axel har en mycket större inverkan än den elliptiska banan och är orsaken till årstiderna.