Che cos'è un'orbita ellittica?

Un'orbita ellittica è il movimento di un corpo attorno a un altro in un percorso di forma ovale. Può essere definita come un'orbita di Keplero che ha un'eccentricità compresa tra 0 e 1. Nello studio della meccanica celeste, un'orbita di Keplero si occupa delle leggi e dei principi dei corpi in orbita che si muovono sotto forma di un'ellisse, un'iperbole o una parabola . Nell'astrodinamica, l'eccentricità, a volte chiamata prima eccentricità, di un'orbita è un parametro che descrive la sua forma e il suo tratto reali.

In base ai presupposti e ai principi standard dell'astrodinamica, un'orbita deve avere una forma di sezione conica. L'eccentricità conica è quindi un valore numerico. Questo numero indica un angolo di proiezione specifico, che definisce la planarità o la rotondità di un'orbita ellittica.

L'eccentricità per un'orbita ellittica può anche essere definita come una misura della deviazione di un'orbita dalla forma di un cerchio standard. L'eccentricità orbitale per un'orbita circolare perfetta è 0. Questo valore serve come punto di riferimento per valutare la divergenza di una data orbita ellittica dal cerchio standard.

Il sistema solare terrestre è costituito da numerosi satelliti naturali come pianeti, lune, comete e simili corpi rotanti. Questi corpi orbitano attorno alle loro rispettive primarie - come la Terra in orbita attorno al Sole - lungo un'orbita ellittica fissa. Una panoramica generale del loro movimento sembra dare un'impressione di orbite circolari. In realtà, tuttavia, tutti i corpi celesti seguono rigorosamente orbite ellittiche, con vari gradi di misure eccentriche. Maggiore è il valore dell'eccentricità, più piatta e più allungata sarà la forma dell'orbita ellittica.

L'eccentricità dell'orbita ellittica terrestre è attualmente misurata a 0,0167. Questo valore basso rende l'orbita ellittica della terra quasi un cerchio perfetto. D'altra parte, i valori eccentrici per le comete sono vicini a 1, rendendo le loro orbite quasi piatte e allungate. In caso di un problema gravitazionale a due corpi, una misura di eccentricità tra 0 e 1 consente a entrambi i corpi di ruotare in orbite identiche. Esempi popolari di orbite ellittiche sono l'orbita di trasferimento di Hohmann, l'orbita di Molniya e l'orbita di tundra.

Il concetto di orbite ellittiche fu scoperto e promosso per la prima volta da Johannes Kepler, uno scienziato tedesco all'inizio del XVII secolo. I risultati furono pubblicati nella sua prima legge del movimento planetario e portarono avanti importanti leggi relative alle orbite dei corpi celesti. Questi risultati hanno aiutato gli scienziati a comprendere e studiare le proprietà di un'orbita ellittica.

L'energia orbitale specifica, nota anche come energia vis-viva, è definita come la somma dell'energia potenziale e dell'energia cinetica di un oggetto orbitante. Per un'orbita ellittica, l'energia specifica è negativa e viene calcolata indipendentemente dalla sua eccentricità. La natura ellittica delle orbite planetarie è una caratteristica importante che determina i cambiamenti stagionali, le zone di temperatura e le zone climatiche dei rispettivi pianeti.