הגדרת מסלולי אליפטיקה

תוֹכֶן

• הבנת אליפסות
• מדוע כוכבי לכת מסתובבים
• היסטוריה
• מסלולי סיבוב מאוד
• השפעות של מסלול אליפטי

מסלול אליפטי הוא מסתובב של אובייקט אחד סביב אחר במסלול בצורת אליפסה המכונה אליפסה. כוכבי הלכת במערכת השמש מקיפים את השמש במסלולי סגלגל. לוויינים רבים מקיפים את כדור הארץ במסללים אליפטיים וכך גם הירח. למעשה, רוב האובייקטים בחלל החיצון נודדים במסלול אליפטי.

הבנת אליפסות

אליפסה דומה למעגל מוארך, כאילו נמתח בקצוות. כאשר גודל המעגל נמדד בקוטר, גודל האליפסה נמדד על ידי הציר העיקרי והקטין. הציר הראשי מודד את המרחק הארוך ביותר על פני האליפסה ואילו הציר הקטין מודד את הקצר ביותר. מתמטיקאים מגדירים אליפסה על ידי המוקדים, בעיקרם שני "מרכזי" הצורה, או במקרה של מסלול אליפטי, שתי הנקודות שסביבן האובייקט מסלול.

מדוע כוכבי לכת מסתובבים

כל עצם בעל מסה מפעיל משיכה כבידתית על כל עצם אחר. כוח הכבידה גדל עם המסה, כך שככל שחפץ מסיבי יותר, משיכת הכובד גדולה יותר. לכן, בקנה מידה פלנטרי, כוח הכובד הוא עצום. כאשר כוכב לכת, כמו כדור הארץ, נע בחלל, הוא מושפע מכל הגופים האחרים סביבו והגוף המסיבי ביותר במערכת השמש הוא השמש. כאשר כדור הארץ נתפס במשיכת הכבידה של השמש, מסלולו מופנה וגורם לו לפנות לכיוון העצם המסיבי יותר. אם מספיק כוח הכובד של העצם המסיבי יותר, כדור הארץ יסתובב סביבו בדרך המכונה מסלול.

היסטוריה

יוהנס קפלר היה המדען הראשון שתיאר במדויק את מסלולי הכוכבים הסגלגלים עם החוק הראשון שלו לתנועה פלנטרית בשנת 1605. לפני קפלר, חשבו כוכבי לכת לנועים במעגלים מושלמים סביב השמש כפי שתואר על ידי קופרניקוס בשנת 1543. קפלר המציא שלושה חוקים ב הכל, אפילו השראה את סר אייזק ניוטון לפתח את חוק הכובד.

מסלולי סיבוב מאוד

למסלולי הגלגלים במערכת השמש יש מעט מאוד "אקסצנטריות" או סטייה מהמעגלים. אולם ישנם אובייקטים מסוימים, כמו שביטים, שיש להם הרבה יותר אקסצנטריות במסלולם. מסלולי דרך אלה מכונים "מסלולי סגלגל מאוד", או HEOs. כוכב שביט ב- HEO מתנדנד קרוב לשמש במהירות גבוהה מאוד לפני שהוא מאיץ בחלל. בנקודה הרחוקה ביותר מהשמש, השביט נע לאט מאוד, ונמשך זמן רב. מדענים השתמשו במושג HEO בכדי להכניס לוויינים בחלל שמשהים לאורך חלק אחד של כדור הארץ במשך זמן רב. לוויינים אלה מהירים לאחר מכן סביב צדו האחר של כדור הארץ במעוף קרוב. לווייני GPS משתמשים במסלולי אליפסה מאוד כדי לשמור על כיסוי מוחלט של כדור הארץ בכל עת.

השפעות של מסלול אליפטי

זוהי תפיסה שגויה שכיחה שכדור הארץ קרוב יותר לשמש במהלך הקיץ והרחק יותר בחורף. בחצי הכדור הצפוני, ההפך הוא הנכון. מסלולו האליפטי של כדור הארץ הוא כמעט מעגלי והמרחק לשמש לא משתנה מספיק כדי להשפיע רבות על העונות. להטיה של כדור הארץ על צירו השפעה גדולה בהרבה מהמסלול האליפטי והיא הגורם לעונות השנה.