Umlaufbahn

Wir erklären Ihnen, was eine Umlaufbahn ist und was sie im Bereich der Chemie bedeutet. Was ist eine elliptische Umlaufbahn und das Sonnensystem umkreist.

1. Was ist eine Umlaufbahn?

In der Physik bezieht sich die Umlaufbahn auf die Flugbahn, die ein Körper um einen anderen beschreibt und um die er sich durch Einwirken einer Zentralkraft dreht, wie dies bei den Sternen der Fall ist hellblau Mit anderen Worten, es ist die Flugbahn, die ein Objekt verfolgt, wenn es sich um einen Schwerpunkt bewegt, von dem es angezogen wird, im Prinzip, ohne ihn jemals zu treffen, aber auch, wenn es sich überhaupt nicht davon entfernt.

Die Umlaufbahnen stammen aus dem siebzehnten Jahrhundert, als Johannes Kepler und Isaac Newton die grundlegenden physikalischen Gesetze formulierten, die sie regeln, ein wichtiges Konzept für das Verständnis der Bewegung im Universum, insbesondere in Bezug auf ua die himmlischen Sterne und auch die subathemische Chemie.

Eine Umlaufbahn kann verschiedene Formen haben, entweder elliptisch, kreisförmig oder länglich, und sie kann parabolisch (wie eine Parabel geformt) oder hyperbolisch (wie eine Hyperbel geformt) sein. . In jedem Fall umfasst jede Umlaufbahn die folgenden sechs Kepler-Elemente:

• Neigung der Ebene der Umlaufbahn (dargestellt durch das Zeichen i).
• Länge des aufsteigenden Knotens (dargestellt durch das Vorzeichen ).
• Exzentrizität oder Abweichungsgrad eines Kreises (dargestellt durch das Zeichen e).
• Achse Semi-Major-Achse oder die Hälfte des längsten Durchmessers (dargestellt durch das Zeichen a).
• Argument des Perihels oder Periastros, der Winkel, der vom aufsteigenden Knoten zum Periastro verläuft (dargestellt durch das Zeichen ).
• Mittlere Anomalie der Zeit oder der Bruchteil der verstrichenen Umlaufzeit, dargestellt als Winkel (dargestellt durch das Vorzeichen M0).

Siehe auch: Asteroidengürtel.

1. Umlaufbahn in der Chemie

In der Chemie ist von Bahnen die Rede, um die sich Elektronen um den Atomkern bewegen, und um die sie durch die unterschiedlichen elektromagnetischen Ladungen angezogen werden (negativ in Elektronen und positiv im Kern von Protonen und Neutronen) ). Diese Elektronen haben keine definierte Flugbahn, aber es ist bekannt, dass sie verschiedene Umlaufbahnen verfolgen, die als Atomorbitale bekannt sind, abhängig von dem Grad der Energie, die sie enthalten.

Jedes Atomorbital wird mit einer Zahl und einem Buchstaben ausgedrückt . Die Zahl (1, 2, 3… bis 7) bezeichnet die Energieniveaus, mit denen sich das Teilchen bewegt, während der Buchstabe (s, p, dyf) die Form des Orbitals bezeichnet.

1. Elliptische Umlaufbahn

Bei einer elliptischen Umlaufbahn wird anstelle eines Kreises eine Ellipse gezeichnet, dh ein flacher und länglicher Kreis . Diese Figur, die Ellipse, hat zwei Schwerpunkte, wobei die Mittelachsen jedes der beiden Kreise, aus denen sie besteht, gleich sind. Darüber hinaus weist diese Art von Umlaufbahn eine Exzentrizität auf, die größer als Null und kleiner als Eins ist (0 entspricht einer kreisförmigen Umlaufbahn und 1 entspricht einer parabolischen Umlaufbahn).

Jede elliptische Umlaufbahn hat zwei bemerkenswerte Punkte:

• Periapsis Der nächstgelegene Punkt der Umlaufbahn zum Zentralkörper, um den die Umlaufbahn verläuft (und der sich in einem der beiden Schwerpunkte befindet).
• Apoapsis Der am weitesten entfernte Punkt der Umlaufbahn zum Zentralkörper, um den die Umlaufbahn gezogen wird (und der sich in einem der beiden Schwerpunkte befindet).

1. Umlaufbahnen des Sonnensystems

Die von den Sternen unseres Sonnensystems beschriebenen Umlaufbahnen sind wie in den meisten Planetensystemen mehr oder weniger elliptisch . Im Zentrum steht der Stern des Systems, unsere Sonne, deren Schwerkraft die Planeten in Bewegung hält. Kometen in ihren jeweiligen parabolischen oder hyperbolischen Bahnen um die Sonne haben keine direkte Bindung zum Stern. Auf der anderen Seite umkreisen die Satelliten jedes Planeten jeden Planeten, ebenso wie der Mond mit der Erde.

Die Sterne ziehen sich jedoch auch gegenseitig an und erzeugen gegenseitige Gravitationsstörungen, wodurch die Exzentrizitäten der rbitas mit der Zeit und untereinander variieren. Zum Beispiel ist der Planet Merkur derjenige mit der exzentrischsten Umlaufbahn, vielleicht weil er näher an der Sonne liegt, aber immer noch auf der Marsliste, viel weiter entfernt. Dagegen besitzen Venus und Neptun die geringsten exzentrischen Umlaufbahnen.

1. Umlaufbahn der Erde

Die Erde umkreist wie ihre Nachbarplaneten die Sonne auf einem leicht elliptischen Weg, der ungefähr 365 Tage (ein Jahr) dauert. Wir nennen dies Translationsbewegung. Diese Verschiebung erfolgt mit rund 67.000 Stundenkilometern.

Gleichzeitig gibt es vier Arten von möglichen Arbits auf der Erde, zum Beispiel für künstliche Satelliten:

• Niedrige Umlaufbahn (LEO). Von 200 bis 2.000 km der Planetenoberfläche.
• Mittlere Umlaufbahn (MEO). 2.000 bis 35.786 km der Planetenoberfläche.
• Hohe Umlaufbahn (HEO). 35.786 bis 40.000 km der Planetenoberfläche.
• Geostationäre Umlaufbahn (GEO). Bei 35.786 km der Planetenoberfläche. Dies ist die mit dem Erdäquator synchronisierte Umlaufbahn, die mit einer Exzentrizität von null ausgestattet ist und für die ein Objekt für die Erdbeobachter unbeweglich am Himmel erscheint.