Contenu
- Comprendre les ellipses
- Pourquoi les planètes en orbite
- Histoire
- Orbites hautement elliptiques
- Effets d'une orbite elliptique
Une orbite elliptique est la rotation d'un objet autour d'un autre dans une trajectoire ovale appelée ellipse. Les planètes du système solaire gravitent autour du soleil en orbites elliptiques. De nombreux satellites gravitent autour de la Terre sur des orbites elliptiques, à l'instar de la Lune. En fait, la plupart des objets de l’espace se déplacent sur une orbite elliptique.
Comprendre les ellipses
Une ellipse est comme un cercle allongé, comme si elle était tendue aux extrémités. Comme la taille d'un cercle est mesurée par le diamètre, la taille d'une ellipse est mesurée par les axes majeur et mineur. L'axe principal mesure la plus grande distance à travers l'ellipse, tandis que l'axe secondaire mesure la plus courte distance. Les mathématiciens définissent une ellipse par les foyers, essentiellement les deux «centres» de la forme ou, dans le cas d’une orbite elliptique, les deux points autour desquels l’objet orbite.
Pourquoi les planètes en orbite
Chaque objet avec une masse exerce une attraction gravitationnelle sur tous les autres objets. La gravité augmente avec la masse. Par conséquent, plus un objet est massif, plus la gravité est attirante. Par conséquent, à l'échelle planétaire, la force de gravité est énorme. Lorsqu'une planète, telle que la Terre, se déplace dans l'espace, elle est influencée par tous les autres corps qui l'entourent et le corps le plus massif du système solaire est le soleil. Lorsque la Terre est prise dans l’attraction gravitationnelle du soleil, son chemin est dévié, ce qui la fait se tourner vers l’objet plus massif. Si la gravité de l'objet plus massif est suffisante, la Terre s'articulera autour de lui selon un chemin appelé orbite.
Histoire
Johannes Kepler fut le premier scientifique à décrire avec précision les orbites elliptiques des planètes avec sa première loi du mouvement des planètes en 1605. Avant Kepler, on pensait que les planètes tournaient dans des cercles parfaits autour du soleil, comme décrit par Copernic en 1543. Kepler a conçu trois lois en même, inspirant même Sir Isaac Newton à développer la loi de la gravité.
Orbites hautement elliptiques
Les orbites elliptiques des planètes du système solaire ont très peu d’excentricité ou de déviation circulaire. Cependant, certains objets, tels que les comètes, ont beaucoup plus d'excentricité dans leur orbite. Ces orbites sont appelées «orbites fortement elliptiques» ou HEO. Une comète dans un HEO se balance très près du soleil à très grande vitesse avant de revenir rapidement dans l'espace. À l'extrême distance du soleil, la comète se déplace très lentement et s'attarde longtemps. Les scientifiques ont utilisé le concept HEO pour placer des satellites dans l'espace qui traînent sur une partie de la Terre pendant une longue période. Ces satellites se déplacent alors de l'autre côté de la Terre dans un survol rapproché. Les satellites GPS utilisent des orbites très elliptiques pour maintenir la couverture totale de la Terre à tout moment.
Effets d'une orbite elliptique
On croit souvent à tort que la Terre est plus proche du soleil en été et plus loin en hiver. Dans l'hémisphère nord, l'inverse est vrai. L'orbite elliptique de la Terre est presque circulaire et la distance au soleil ne change pas suffisamment pour avoir un effet important sur les saisons. L'inclinaison de la Terre sur son axe a un impact beaucoup plus important que celui de l'orbite elliptique et est à l'origine des saisons.