Kun puhumme tähtitiedestä, aurinkokunnasta ja planeetoista, puhumme aina radasta. Kaikki eivät kuitenkaan tiedä mikä on kiertorata, kuinka tärkeä se on ja mitkä ovat sen ominaisuudet. Yksinkertaistetusti voidaan sanoa, että kiertorata on taivaankappaleen liikerata universumissa.
Tässä artikkelissa kerromme sinulle, mikä kiertorata on, mitkä ovat sen ominaisuudet ja merkitys.
mikä on kiertorata
Fysiikassa kiertorata on yhden kohteen kuvaama reitti toisen ympäri ja pyörii tämän polun ympäri keskusvoiman vaikutuksesta, kuin taivaankappaleen painovoima. Tämä on reitti, jota esine seuraa liikkuessaan painopisteen ympärillä, johon se vetää, aluksi vaikuttamatta siihen, mutta ei myöskään kokonaan poispäin siitä.
XNUMX-luvulta lähtien (jolloin Johannes Kepler ja Isaac Newton muotoilivat niitä hallitsevat fysiikan peruslait) kiertoradat ovat olleet tärkeä käsite maailmankaikkeuden liikkeen ymmärtämisessä, erityisesti mitä tulee taivaan ja subatomian kemiaan.
Radat voivat olla erimuotoisia, elliptisiä, pyöreitä tai pitkänomaisia, ja ne voivat olla parabolisia (paraabelin muotoinen) tai hyperbolinen (hyperbolin muotoinen). Siitä huolimatta jokainen rata sisältää seuraavat kuusi Kepler-elementtiä:
- Ratatason kaltevuus, joka on merkitty symbolilla i.
- Nousevan solmun pituusaste ilmaistuna symbolina Ω.
- Epäkeskisyys tai poikkeama kehästä, joka on merkitty symbolilla e.
- Puolisuurakseli tai puolet pisimmästä halkaisijasta on merkitty symbolilla a.
- Perihelion tai perihelion parametri, kulma nousevasta solmusta perihelioniin, merkitty symbolilla ω.
- Epookin keskimääräinen poikkeama tai kuluneen kiertoradan murto-osa kulmana ilmaistuna symbolilla M0.
Ominaisuudet ja merkitys
Tärkeimmät piirteet, joita voidaan havaita kiertoradalla, ovat seuraavat:
- Niillä on eri muotoja, mutta ne ovat kaikki soikeita, mikä tarkoittaa, että ne ovat muodoltaan soikeita.
- Planeettojen kiertoradat ovat lähes pyöreitä.
- Radalla voit löytää erilaisia esineitä, kuten kuut, planeetat, asteroidit ja jotkut ihmisen valmistamat laitteet.
- Siinä esineet voivat kiertää toisiaan painovoiman vaikutuksesta.
- Jokaisella olemassa olevalla kiertoradalla on oma epäkeskisyys, joka on määrä, jolla kiertoradan rata eroaa täydellisestä ympyrästä.
- Niissä on monia erilaisia tärkeitä elementtejä, kuten kaltevuus, epäkeskisyys, keskimääräinen poikkeama, solmun pituusaste ja perihelion parametrit.
Rataradan tärkein merkitys on, että siihen mahtuu erityyppisiä satelliitteja, jotka ovat vastuussa Maan havainnoinnista, mikä on ratkaisevan tärkeää vastausten ja tarkkojen havaintojen löytämiseksi ilmastosta, valtameristä, ilmakehästä ja jopa maan sisäosista. Käyttö satelliitit kiertoradalla Se voi myös tarjota tärkeää tietoa tietyistä ihmisen toiminnoista, kuten metsien hävityksestä, sekä ilmasto-olosuhteista, kuten merenpinnan noususta, eroosiota ja ympäristön saastumisesta. Lisäksi voit oppia lisää aiheesta Asteroidi vyöhyke ja sen suhde kiertoradan muodostumiseen aurinkokunnassa.
kiertoradalla kemiassa
Kemiassa puhutaan elektronien kiertoradoista, jotka liikkuvat ytimen ympärillä niiden erilaisten sähkömagneettisten varausten vuoksi (elektroneilla on negatiivinen varaus, protoneilla ja neutroneilla positiivinen varaus). Näillä elektroneilla ei ole määriteltyjä lentoratoja, mutta niitä kuvataan usein kiertoradoiksi, joita kutsutaan atomikiertoradoiksi, riippuen niiden energia-asteesta. Artikkeli on hyvä resurssi ilmakehän koostumuksen ymmärtämiseen ja sen vaikutuksiin elektronien kiertoradalla maan ilmakehään.
Jokaista atomikiertorataa edustaa numero ja kirjain. Numerot (1, 2, 3…7 asti) osoittavat energiatason, jolla hiukkanen liikkuu, kun taas kirjaimet (s, p, d ja f) osoittavat kiertoradan muotoa.
Elliptinen
Ympyrän sijaan elliptinen kiertorata piirtää ellipsin, litteän, pitkänomaisen ympyrän. Tällä kuviolla, ellipsillä, on kaksi polttopistettä, missä ovat sen muodostavien kahden kehän keskiakselit; Lisäksi tämän tyyppisen kiertoradan epäkeskisyys on suurempi kuin nolla ja pienempi kuin yksi (0 vastaa ympyrärataa, 1 vastaa parabolista kiertorataa). Jos haluat tietää enemmän taivaankappaleista, voit tutustua artikkeliin aiheesta aurinkokunnan komeetat.
Jokaisella elliptisellä kiertoradalla on kaksi merkittävää pistettä:
- Seuraava. Piste kiertoradan reitillä (toisessa kahdesta polttopisteestä), joka on lähinnä kiertorataa ympäröivää keskuskappaletta.
- Kauempana. Rataradan piste (toisessa kahdesta polttopisteestä), joka on kauimpana piirretyn kiertoradan keskitilavuudesta.
Aurinkokunnan kiertorata
Kuten useimmat planeettajärjestelmät, aurinkokunnan tähtien kuvaamat kiertoradat ovat enemmän tai vähemmän elliptisiä. Keskellä on järjestelmän tähti, aurinkomme, jonka vetovoima liikuttaa planeettoja ja komeettoja omissa osissaan. Parabolisilla tai hyperbolisilla kiertoradoilla auringon ympäri ei ole suoraa yhteyttä tähteen. Omalta osaltaan kunkin planeetan satelliitit seuraavat myös kunkin planeetan kiertorataa, aivan kuten Kuu tekee Maan kanssa. Jos haluat mennä syvemmälle, artikkeli aiheesta Kuu satelliitina Se voi olla hyödyllinen.
Tähdet vetävät kuitenkin myös toisiaan puoleensa ja aiheuttavat keskinäisiä gravitaatiohäiriöitä, jotka saavat niiden kiertoradan eksentrisyyden vaihtelemaan ajan ja toistensa kanssa. Esimerkiksi Merkurius on planeetta, jolla on epäkeskeisin kiertorata, luultavasti siksi, että se on lähinnä aurinkoa, mutta Mars on toisella sijalla, kauempana auringosta. Toisaalta Venuksen ja Neptunuksen kiertoradat ovat vähiten epäkeskeisiä.
maan kiertoradalla
Maa, kuten sen naapurit, kiertää aurinkoa hieman elliptisellä kiertoradalla, joka kestää noin 365 päivää (vuosi), jota kutsumme translaatioliikkeeksi. Tämä siirtymä tapahtuu noin 67.000 XNUMX kilometriä tunnissa.
Samaan aikaan maan ympärillä on neljä mahdollista kiertorataa, kuten keinotekoiset satelliitit:
- pudota (LEO). 200-2.000 kilometrin päässä planeetan pinnasta.
- Keskiarvo (OEM). 2.000 35.786 - XNUMX XNUMX km planeetan pinnasta.
- Korkea (HEO). 35.786 40.000 - XNUMX XNUMX kilometriä planeetan pinnasta.
- Geostaationaarinen (GEO). 35.786 XNUMX kilometriä planeetan pinnasta. Tämä on Maan päiväntasaajan kanssa synkronoitu kiertorata, jonka epäkeskisyys on nolla, ja maan päällä olevalle tarkkailijalle kohde näyttää paikallaan taivaalla.
