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La inclinación orbital mide la inclinación de la órbita de un objeto alrededor de un cuerpo celeste. Se expresa como el ángulo entre un plano de referencia y el plano orbital o eje de dirección del objeto en órbita.
Para un satélite que orbita la Tierra directamente sobre el Ecuador , el plano de la órbita del satélite es el mismo que el plano ecuatorial de la Tierra y la inclinación orbital del satélite es de 0 °. El caso general de una órbita circular es que está inclinada, pasando media órbita sobre el hemisferio norte y la otra mitad sobre el sur. Si la órbita oscila entre los 20 ° de latitud norte y los 20 ° de latitud sur, entonces su inclinación orbital sería de 20 °.
Órbitas [ editar ]
La inclinación es uno de los seis elementos orbitales que describen la forma y orientación de una órbita celeste . Es el ángulo entre el plano orbital y el plano de referencia , normalmente expresado en grados . Para un satélite que orbita un planeta , el plano de referencia suele ser el plano que contiene el ecuador del planeta . Para los planetas del Sistema Solar, el plano de referencia suele ser la eclíptica , el plano en el que la Tierra orbita alrededor del Sol. [1] [2] Este plano de referencia es más práctico para los observadores terrestres. Por tanto, la inclinación de la Tierra es, por definición, cero.
En cambio, la inclinación se puede medir con respecto a otro plano, como el ecuador del Sol o el plano invariable (el plano que representa el momento angular del Sistema Solar, aproximadamente el plano orbital de Júpiter ).
Satélites naturales y artificiales [ editar ]
La inclinación de las órbitas de los satélites naturales o artificiales se mide en relación con el plano ecuatorial del cuerpo que orbitan, si orbitan lo suficientemente cerca. El plano ecuatorial es el plano perpendicular al eje de rotación del cuerpo central.
También se podría describir una inclinación de 30 ° utilizando un ángulo de 150 °. La convención es que la órbita normal es prograda , una órbita en la misma dirección en la que gira el planeta. Las inclinaciones superiores a 90 ° describen órbitas retrógradas . Por lo tanto:
- Una inclinación de 0 ° significa que el cuerpo en órbita tiene una órbita prograda en el plano ecuatorial del planeta.
- Una inclinación mayor de 0 ° y menor de 90 ° también describe una órbita prograda.
- Una inclinación de 63,4 ° a menudo se denomina inclinación crítica , cuando se describen satélites artificiales que orbitan la Tierra, porque tienen una deriva de apogeo cero . [3]
- Una inclinación de exactamente 90 ° es una órbita polar , en la que la nave espacial pasa sobre los polos del planeta.
- Una inclinación mayor de 90 ° y menor de 180 ° es una órbita retrógrada.
- Una inclinación de exactamente 180 ° es una órbita ecuatorial retrógrada.
Para las lunas generadas por impacto de planetas terrestres no muy lejos de su estrella, con una gran distancia planeta-luna, los planos orbitales de las lunas tienden a alinearse con la órbita del planeta alrededor de la estrella debido a las mareas de la estrella, pero si el planeta –La distancia de la luna es pequeña, puede estar inclinada. Para los gigantes gaseosos , las órbitas de las lunas tienden a estar alineadas con el ecuador del planeta gigante, porque se formaron en discos circumplanetarios. [4] Estrictamente hablando, esto se aplica solo a los satélites regulares. Los cuerpos capturados en órbitas distantes varían ampliamente en sus inclinaciones, mientras que los cuerpos capturados en órbitas relativamente cercanas tienden a tener inclinaciones bajas debido a los efectos de las mareas y las perturbaciones de los grandes satélites regulares.
Exoplanetas y sistemas estelares múltiples [ editar ]
La inclinación de exoplanetas o miembros de múltiples estrellas es el ángulo del plano de la órbita con respecto al plano perpendicular a la línea de visión desde la Tierra al objeto.
- Una inclinación de 0 ° es una órbita frontal, lo que significa que el plano de la órbita del exoplaneta es perpendicular a la línea de visión con la Tierra.
- Una inclinación de 90 ° es una órbita de borde, lo que significa que el plano de la órbita del exoplaneta es paralelo a la línea de visión con la Tierra.
Dado que la palabra "inclinación" se usa en los estudios de exoplanetas para esta inclinación de la línea de visión, el ángulo entre la órbita del planeta y la rotación de la estrella debe usar una palabra diferente y se denomina "ángulo de órbita de giro" o "órbita de giro". alineación". En la mayoría de los casos, se desconoce la orientación del eje de rotación de la estrella.
Debido a que el método de velocidad radial encuentra más fácilmente planetas con órbitas más cercanas al borde, la mayoría de los exoplanetas encontrados por este método tienen inclinaciones entre 45 ° y 135 °, aunque en la mayoría de los casos se desconoce la inclinación. En consecuencia, la mayoría de los exoplanetas encontrados por velocidad radial tienen masas verdaderas no más del 40% mayores que sus masas mínimas . [ cita requerida ] Si la órbita es casi frontal, especialmente para superjovianos detectados por velocidad radial, entonces esos objetos pueden ser enanas marrones o incluso enanas rojas . Un ejemplo particular es HD 33636 B, que tiene una masa real de 142 M J, Correspondiente a una estrella M6V, mientras que su masa mínima era 9,28 M J .
Si la órbita está casi de borde, entonces se puede ver al planeta en tránsito por su estrella.
Cálculo [ editar ]
En astrodinámica , la inclinación se puede calcular a partir del vector de momento orbital (o cualquier vector perpendicular al plano orbital ) como
donde es el componente z de .
La inclinación mutua de dos órbitas se puede calcular a partir de sus inclinaciones hacia otro plano utilizando la regla del coseno para los ángulos .
Observaciones y teorías [ editar ]
La mayoría de las órbitas planetarias del Sistema Solar tienen inclinaciones relativamente pequeñas, tanto entre sí como con el ecuador solar:
| Inclinación a | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Cuerpo | Eclíptica | Ecuador solar | Plano invariable [5] | ||||||||
| terre- strials | Mercurio | 7.01 ° | 3,38 ° | 6,34 ° | |||||||
| Venus | 3,39 ° | 3,86 ° | 2,19 ° | ||||||||
| tierra | 0 | 7.155 ° | 1,57 ° | ||||||||
| Marte | 1,85 ° | 5,65 ° | 1,67 ° | ||||||||
| Gigantes de gas | Júpiter | 1,31 ° | 6.09 ° | 0,32 ° | |||||||
| Saturno | 2,49 ° | 5,51 ° | 0,93 ° | ||||||||
| Urano | 0,77 ° | 6,48 ° | 1.02 ° | ||||||||
| Neptuno | 1,77 ° | 6,43 ° | 0,72 ° | ||||||||
| Planetas menores | Plutón | 17,14 ° | 11,88 ° | 15,55 ° | |||||||
| Ceres | 10,59 ° | - | 9,20 ° | ||||||||
| Palas | 34,83 ° | - | 34,21 ° | ||||||||
| Vesta | 5,58 ° | - | 7,13 ° | ||||||||
Por otro lado, los planetas enanos Plutón y Eris tienen inclinaciones a la eclíptica de 17 ° y 44 ° respectivamente, y el gran asteroide Pallas tiene una inclinación de 34 °.
En 1966, Peter Goldreich publicó un artículo clásico sobre la evolución de la órbita de la luna y sobre las órbitas de otras lunas del sistema solar. [6] Demostró que, para cada planeta, hay una distancia tal que las lunas más cercanas al planeta que esa distancia mantienen una inclinación orbital casi constante con respecto al ecuador del planeta (con una precesión orbital debida principalmente a la influencia de las mareas de la planeta), mientras que las lunas más lejanas mantienen una inclinación orbital casi constante con respecto a la eclíptica (con precesión debida principalmente a la influencia de las mareas del sol). Las lunas, en la primera categoría, con la excepción de Neptuno 's luna Tritón, orbita cerca del plano ecuatorial. Concluyó que estas lunas se formaron a partir de discos de acreción ecuatorial . Pero descubrió que nuestra luna, aunque una vez estuvo dentro de la distancia crítica de la tierra, nunca tuvo una órbita ecuatorial como se esperaría de varios escenarios para su origen. A esto se le llama el problema de la inclinación lunar, al que desde entonces se han propuesto varias soluciones. [7]
Otro significado [ editar ]
En el caso de los planetas y otros cuerpos celestes en rotación, el ángulo del plano ecuatorial con respecto al plano orbital, como la inclinación de los polos de la Tierra hacia el Sol o alejándose del Sol, a veces también se denomina inclinación, pero los términos menos ambiguos son inclinación axial u oblicuidad. .
Ver también [ editar ]
 | Busque inclinación en Wikcionario, el diccionario gratuito. |
- Altitud (astronomía)
- Inclinación axial
- Azimut
- Ángulo beta
- Órbitas de Kepler
- Efecto Kozai
- Cambio de inclinación orbital
- Desastre del transbordador espacial Columbia: posibles procedimientos de emergencia
Referencias [ editar ]
- ^ Chobotov, Vladimir A. (2002). Mecánica orbital (3ª ed.). AIAA . págs. 28-30. ISBN 1-56347-537-5.
- ^ McBride, Neil; Bland, Philip A .; Gilmour, Iain (2004). Introducción al sistema solar . Prensa de la Universidad de Cambridge . pag. 248. ISBN 0-521-54620-6.
- ^ Sistema de comunicaciones ártico que utiliza satélites en órbitas altamente elípticas , Lars Løge - Sección 3.1, página 17
- ^ Formación de la luna y evolución orbital en sistemas planetarios extrasolares-Una revisión de la literatura , K Lewis - EPJ Web of Conferences, 2011 - epj-conferences.org
- ^ Heider, KP (3 de abril de 2009). "El plano medio (plano invariable) del sistema solar que pasa por el baricentro" . Archivado desde el original el 3 de junio de 2013 . Consultado el 10 de abril de 2009 .producido con Vitagliano, Aldo. "Solex 10" (programa informático) .
- ^ Peter Goldreich (noviembre de 1966). "Historia de la órbita lunar". Reseñas de Geofísica . 4 (4): 411. Código Bibliográfico : 1966RvGSP ... 4..411G . doi : 10.1029 / RG004i004p00411 .Denominado "clásico" por Jihad Touma y Jack Wisdom (noviembre de 1994). "Evolución del sistema Tierra-Luna". El diario astronómico . 108 : 1943. Bibcode : 1994AJ .... 108.1943T . doi : 10.1086 / 117209 .
- ^ Kaveh Pahlevan y Alessandro Morbidelli (26 de noviembre de 2015). "Encuentros sin colisión y el origen de la inclinación lunar". Naturaleza . 527 (7579): 492–494. arXiv : 1603.06515 . Bibcode : 2015Natur.527..492P . doi : 10.1038 / nature16137 . PMID 26607544 .
