Was sind elliptische Bahnen?

Elliptische Bahnen: Die ovalen Pfade der Planeten

Planeten umkreisen die Sonne nicht auf perfekten Kreisen, wie man früher dachte, sondern auf elliptischen Pfaden. Eine Ellipse ist eine ovale Kurve, bei der sich der Abstand zwischen zwei Punkten, den Brennpunkten, nicht ändert.

Brennpunkte und Halbachsen

In einer elliptischen Umlaufbahn besetzt die Sonne einen der beiden Brennpunkte der Ellipse. Der andere Brennpunkt ist leer. Die Größe und Form der Umlaufbahn werden durch zwei Halbachsen definiert:

• Große Halbachse (a): Der Abstand zwischen dem Sonnenschwerpunkt und der Mitte der Ellipse.
• Kleine Halbachse (b): Der Abstand zwischen dem Sonnenschwerpunkt und den Endpunkten der kleinen Achse der Ellipse.

Exzentrizität

Die Exzentrizität (e) einer elliptischen Umlaufbahn ist ein Maß für ihre Abweichung von einem Kreis. Sie wird berechnet durch:

e = (a - b) / (a + b)

• Kreislaufbahn (e = 0): Wenn a = b, ist die Umlaufbahn ein perfekter Kreis.
• Ellipse (0 < e < 1): Wenn a > b, ist die Umlaufbahn eine Ellipse.
• Parabel (e = 1): Wenn a = unendlich, ist die Umlaufbahn eine Parabel.

Die Exzentrizität bestimmt die Form der Ellipse. Eine Exzentrizität nahe Null ergibt eine fast kreisförmige Umlaufbahn, während eine Exzentrizität nahe eins eine stark ovale Umlaufbahn ergibt.

Bedeutung elliptischer Bahnen

Elliptische Umlaufbahnen haben wichtige Auswirkungen auf das Sonnensystem:

• Variierende Entfernungen: Planeten sind der Sonne in verschiedenen Punkten ihrer Umlaufbahn näher oder weiter entfernt. Dies führt zu saisonalen Unterschieden und Veränderungen im Sonneneinfall.
• Perihel und Aphel: Der Punkt auf der Umlaufbahn, an dem ein Planet der Sonne am nächsten ist, wird als Perihel bezeichnet. Der Punkt, an dem er am weitesten von der Sonne entfernt ist, wird als Aphel bezeichnet.
• Geschwindigkeitsänderungen: Die Geschwindigkeit eines Planeten variiert auf seiner elliptischen Umlaufbahn. Er bewegt sich im Perihel schneller und im Aphel langsamer.

Das Verständnis elliptischer Bahnen ist entscheidend für die Vorhersage der Bewegung von Planeten und anderen Himmelskörpern. Es hilft uns auch, die Entstehung und Entwicklung des Sonnensystems zu verstehen.