Vysvetľujeme, čo je orbita a aký je jej význam v oblasti chémie. Tiež eliptické dráhy a dráhy Slnečnej sústavy.
Čo je to obežná dráha?
In fyzické, obežná dráha je dráha opísaná telesom okolo druhého, okolo ktorého sa otáča pôsobením centrálnej sily, napr. Gravitačná sila v prípade hviezdy nebeský. Ide o trajektóriu, ktorú objekt sleduje, keď sa pohybuje okolo ťažiska, ktorým je priťahovaný, v zásade bez toho, aby ho niekedy narazil, ale úplne sa nevzdialil.
Obežné dráhy sú od 17. storočia (keď Johannes Kepler a Isaac Newton sformulovali základné fyzikálne zákony, ktorými sa riadia) dôležitým pojmom pre pochopenie pohyb pri vesmír, najmä s ohľadom na nebeské hviezdy a tiež na subatomárnu chémiu.
Obežná dráha môže mať rôzne tvary, buď eliptické, kruhové alebo predĺžené, a môže byť parabolická (v tvare paraboly) alebo hyperbolická (v tvare hyperboly). Nech je to akokoľvek, každá dráha obsahuje nasledujúcich šesť keplerovských prvkov:
- Sklon roviny obežnej dráhy, reprezentovaný znakom i.
- Dĺžka vzostupného uzla, reprezentovaného znakom Ω.
- Excentricita alebo stupeň odchýlky kruhu, reprezentovaný znakom e.
- Hlavná poloosa alebo polovica najdlhšieho priemeru, znázornená znakom a.
- Argument perihélia alebo periastra, uhol, ktorý prechádza od vzostupného uzla k periastru, reprezentovaný znamienkom ω.
- Priemerná časová anomália alebo zlomok času počasie uplynutý orbitál a reprezentovaný ako uhol, reprezentovaný znakom M0.
Orbit v chémii
Inchémia, hovoríme o dráhach týkajúcich sa pohybu elektrónov okolo jadraatómovv dôsledku rozdielu v elektromagnetických nábojoch, ktoré predstavujú (záporné velektróny a pozitívne v jadre protóny Y neutróny). Tieto elektróny nemajú definovanú trajektóriu, ale sú klasicky opísané ako orbity známe ako atómové orbitály, v závislosti od stupňaenergie sú hostiteľmi.
Každý atómový orbitál je vyjadrený číslom a písmenom. Číslo (1, 2, 3… až 7) označuje energetické hladiny, s ktorými sačastica pohybuje sa, pričom písmená (s, p, d a f) označujú tvar orbitálu.
Eliptická dráha
Eliptická dráha je dráha, ktorá namiesto kruhu sleduje elipsu, to znamená sploštený a predĺžený obvod. Tento obrazec, elipsa, má dve ohniská, kde by boli stredové osi každého z dvoch kruhov, ktoré ju tvoria; Okrem toho má tento typ obežnej dráhy excentricitu väčšiu ako nula a menšiu ako jedna (0 je ekvivalentná kruhovej dráhe a 1 parabolickej dráhe).
Každá eliptická dráha má dva dôležité body:
- Periapsis. Najbližší bod na dráhe obežnej dráhy k centrálnemu telesu, okolo ktorého je dráha vedená (a nachádza sa v jednom z dvoch ohnísk).
- Apoapsis. Najvzdialenejší bod na obežnej dráhe od centrálneho telesa, okolo ktorého je obežná dráha vysledovaná (a nachádza sa v jednom z dvoch ohnísk).
Obežné dráhy Slnečnej sústavy
Dráhy opísané hviezdami nášho Slnečná sústava sú, ako vo väčšine planetárnych systémov, viac-menej eliptického typu. V strede je hviezda systému, naša slnko, ktorého gravitácia zachováva planét v pohyb; kým šarkany na svojich príslušných parabolických alebo hyperbolických dráhach okolo Slnka nemajú priame spojenie s hviezdou. z ich strany satelitov každej z planét tiež sledujte obežné dráhy okolo každej z nich, rovnako ako aj Mesiac s Zem.
Hviezdy sa však aj navzájom priťahujú, vytvárajúc vzájomné gravitačné poruchy, ktoré spôsobujú, že excentricita obežných dráh sa mení s časom a navzájom. Napríklad planéta Merkúr má najexcentrickejšiu obežnú dráhu, možno preto, že je bližšie k Slnku, no v zozname za ňou nasleduje oveľa vzdialenejší Mars. Na druhej strane Venuša a Neptún majú zo všetkých najmenej excentrické dráhy.
Obežná dráha Zeme
Zem, podobne ako jej susedné planéty, obieha okolo Slnka po mierne eliptickej dráhe, ktorá trvá približne 365 dní (jeden rok) a ktorú nazývame pohyb preklad. Povedať posunutie vyskytuje sa rýchlosťou približne 67 000 kilometrov za hodinu.
Súčasne existujú štyri typy možných obežných dráh okolo Zeme, napríklad pre umelé satelity:
- Nízka orbita (LEO). Od 200 do 2 000 km povrchu planéty.
- Stredná obežná dráha (MEO). Od 2 000 do 35 786 km povrchu planéty.
- Vysoká obežná dráha (HEO). Od 35 786 do 40 000 km povrchu planéty.
- Geostacionárna dráha (GEO). Vo vzdialenosti 35 786 km od povrchu planéty. Ide o dráhu synchronizovanú so zemským rovníkom, ktorá má nulovú excentricitu a na ktorej sa objekt na oblohe javí pozemským pozorovateľom ako nehybný.