Excentricidad orbital


En astrodinámica , la excentricidad orbital de un objeto astronómico es un parámetro adimensional que determina la cantidad en la que su órbita alrededor de otro cuerpo se desvía de un círculo perfecto . Un valor de 0 es una órbita circular , los valores entre 0 y 1 forman una órbita elíptica , 1 es una órbita de escape parabólica y mayor que 1 es una hipérbola . El término deriva su nombre de los parámetros de las secciones cónicas , ya que cada órbita de Kepler es una sección cónica. Normalmente se utiliza para el problema aislado de dos cuerpos., pero existen extensiones para los objetos que siguen una órbita en forma de roseta a través de la galaxia.

En un problema de dos cuerpos con fuerza de ley del cuadrado inverso, cada órbita es una órbita de Kepler . La excentricidad de esta órbita de Kepler es un número no negativo que define su forma.

donde E es la energía orbital total , L es el momento angular , m rojo es la masa reducida y α el coeficiente de la fuerza central de la ley del inverso del cuadrado , como la gravedad o la electrostática en la física clásica :

( α es negativo para una fuerza atractiva, positivo para una repulsiva; relacionado con el problema de Kepler )

donde ε es la energía orbital específica ( energía total dividida por la masa reducida), μ el parámetro gravitacional estándar basado en la masa total y h el momento angular relativo específico ( momento angular dividido por la masa reducida).

Para valores de e de 0 a 1, la forma de la órbita es una elipse cada vez más alargada (o más plana); para valores de e desde 1 hasta infinito, la órbita es una rama de hipérbola que da un giro total de 2 arcos e , disminuyendo de 180 a 0 grados. El caso límite entre una elipse y una hipérbola, cuando e es igual a 1, es una parábola.


Una órbita de Kepler elíptica, parabólica e hiperbólica :
  elíptica (excentricidad = 0,7)  parabólica (excentricidad = 1)  órbita hiperbólica (excentricidad = 1,3)
 
 
Órbita elíptica por excentricidad  0,0 ·  0,2 ·  0,4 ·  0,6 ·  0,8
             
Gráfico de la excentricidad orbital cambiante de Mercurio , Venus , la Tierra y Marte durante los próximos 50 000 años. Las flechas indican las diferentes escalas utilizadas, ya que las excentricidades de Mercurio y Marte son mucho mayores que las de Venus y la Tierra. El punto 0 de esta parcela es el año 2007.