O que é uma órbita elíptica?

Uma órbita elíptica é o movimento de um corpo em torno de outro em um caminho de forma oval. Pode ser definida como uma órbita de Kepler que tem uma excentricidade que varia de 0 a 1. No estudo da mecânica celeste, uma órbita de Kepler lida com as leis e os princípios dos corpos em órbita que se movem na forma de uma elipse, hipérbole ou parábola . Na astrodinâmica, a excentricidade, às vezes chamada de primeira excentricidade, de uma órbita é um parâmetro que descreve sua forma e extensão reais.

Sob as premissas e princípios padrão da astrodinâmica, uma órbita deve ter um formato de seção cônica. A excentricidade cônica é então um valor numérico. Esse número representa um ângulo de projeção específico, definindo a planicidade ou a redondeza de uma órbita elíptica.

A excentricidade para uma órbita elíptica também pode ser definida como uma medida de desvio de uma órbita da forma de um círculo padrão. A excentricidade orbital para uma órbita circular perfeita é 0. Esse valor serve como referência para avaliar a divergência de qualquer órbita elíptica em relação ao círculo padrão.

O sistema solar da Terra é constituído por inúmeros satélites naturais, como planetas, luas, cometas e corpos rotativos similares. Esses corpos orbitam em torno de suas respectivas primárias - como a Terra orbitando o Sol - ao longo de uma órbita elíptica fixa. Uma visão geral de seu movimento parece dar uma impressão de órbitas circulares. Na realidade, porém, todos os corpos celestes seguem estritamente órbitas elípticas, com graus variados de medidas excêntricas. Quanto maior o valor da excentricidade, mais plana e alongada será a forma da órbita elíptica.

A excentricidade da órbita elíptica da Terra é atualmente medida em 0,0167. Esse valor baixo torna a órbita elíptica da Terra quase um círculo perfeito. Por outro lado, os valores excêntricos dos cometas são próximos de 1, tornando suas órbitas quase planas e alongadas. No caso de um problema gravitacional de dois corpos, uma medida de excentricidade entre 0 e 1 permite que ambos os corpos giram em órbitas idênticas. Exemplos populares de órbitas elípticas são a órbita de transferência de Hohmann, a órbita de Molniya e a órbita da tundra.

O conceito de órbita elíptica foi descoberto e promovido por Johannes Kepler, um cientista alemão no início do século XVII. As descobertas foram publicadas em sua Primeira Lei do Movimento Planetário , e apresentaram leis importantes relacionadas às órbitas dos corpos celestes. Essas descobertas ajudaram os cientistas a entender e estudar as propriedades de uma órbita elíptica.

A energia orbital específica, também conhecida como energia vis-viva, é definida como a soma da energia potencial e da energia cinética de um objeto em órbita. Para uma órbita elíptica, a energia específica é negativa e é calculada independentemente de sua excentricidade. A natureza elíptica das órbitas planetárias é uma característica importante que determina mudanças sazonais, zonas de temperatura e zonas climáticas dos respectivos planetas.