Inhoud
- Ellipsen begrijpen
- Waarom planeten ronddraaien
- Geschiedenis
- Sterk elliptische banen
- Effecten van een elliptische baan
Een elliptische baan is het draaien van het ene object om het andere in een ovaalvormig pad dat een ellips wordt genoemd. De planeten in het zonnestelsel draaien rond de zon in elliptische banen. Veel satellieten cirkelen rond de aarde in elliptische banen, net als de maan. In feite reizen de meeste objecten in de ruimte in een elliptische baan.
Ellipsen begrijpen
Een ellips is als een langwerpige cirkel, alsof deze aan de uiteinden is uitgerekt. Omdat de grootte van een cirkel wordt gemeten door de diameter, wordt de grootte van een ellips gemeten door de hoofd- en kleine as. De hoofdas meet de langste afstand over de ellips, terwijl de secundaire as de kortste meet. Wiskundigen definiëren een ellips door de foci, in wezen de twee "middelpunten" van de vorm, of in het geval van een elliptische baan, de twee punten waarrond het object draait.
Waarom planeten ronddraaien
Elk object met massa oefent een zwaartekracht uit op elk ander object. Zwaartekracht neemt toe met massa, dus hoe massiever een object, hoe groter de aantrekkingskracht van de zwaartekracht. Daarom is op planetaire schaal de zwaartekracht enorm. Wanneer een planeet, zoals de aarde, door de ruimte beweegt, wordt deze beïnvloed door alle andere lichamen eromheen en het meest massieve lichaam in het zonnestelsel is de zon. Wanneer de aarde verstrikt raakt in de zwaartekracht van de zon, wordt het pad omgeleid, waardoor het naar het meer massieve object draait. Als de zwaartekracht van het zwaardere object voldoende is, zal de aarde er omheen draaien op een pad dat bekend staat als een baan.
Geschiedenis
Johannes Kepler was de eerste wetenschapper die de elliptische banen van planeten nauwkeurig beschrijft met zijn eerste wet van planetaire beweging in 1605. Vóór Kepler werd gedacht dat planeten zich in perfecte cirkels rond de zon bewogen zoals beschreven door Copernicus in 1543. Kepler bedacht drie wetten in allemaal, zelfs inspirerend voor Sir Isaac Newton om de wet van de zwaartekracht te ontwikkelen.
Sterk elliptische banen
De elliptische banen van de planeten in het zonnestelsel hebben zeer weinig 'excentriciteit' of afwijking van de circulaire. Sommige objecten, zoals kometen, hebben echter veel meer excentriciteit in hun baan. Deze banen worden "zeer elliptische banen" of HEO's genoemd. Een komeet in een HEO zwaait dicht bij de zon met een zeer hoge snelheid voordat hij terug de ruimte in rent. Op het verste punt van de zon beweegt de komeet heel langzaam en blijft lang hangen. Wetenschappers hebben het concept van HEO gebruikt om satellieten in de ruimte te plaatsen die lang over een deel van de aarde blijven hangen. Deze satellieten vliegen vervolgens in een korte vliegen langs de andere kant van de aarde. GPS-satellieten gebruiken zeer elliptische banen om de totale dekking van de aarde te allen tijde te behouden.
Effecten van een elliptische baan
Het is een veel voorkomende misvatting dat de aarde in de zomer dichter bij de zon staat en in de winter verder weg. Op het noordelijk halfrond is het tegenovergestelde waar. De elliptische baan van de aarde is bijna cirkelvormig en de afstand tot de zon verandert niet voldoende om een groot effect op de seizoenen te hebben. De kanteling van de aarde op zijn as heeft een veel grotere impact dan de elliptische baan en is de oorzaak van de seizoenen.