Umlaufbahn
Orbit ist auch ein Wort für eine Augenhöhle.
Eine Umlaufbahn ist der Weg, den ein Objekt im Raum nimmt, wenn es einen Stern, einen Planeten oder einen Mond umkreist. Er kann auch als Verb verwendet werden. Zum Beispiel: "Die Erde umkreist die Sonne." Das Wort "dreht" hat die gleiche Bedeutung, aber "rotiert" ist der Spin des Objekts.
Vor vielen Jahren dachte man, dass die Sonne in einem Kreis um die Erde kreist. Jeden Morgen kam die Sonne im Osten auf und ging im Westen unter. Es schien nur Sinn zu machen, dass sie um die Erde ging. Aber jetzt wissen wir dank Menschen wie Kopernikus und Galileo Galilei, dass die Sonne das Zentrum des Sonnensystems ist und die Erde um sie kreist. Isaac Newton entdeckte, dass die Schwerkraft die Umlaufbahn der Planeten und Monde kontrolliert. Da ein Satellit ein Objekt im Weltraum ist, das sich um ein anderes Objekt dreht, ist die Erde ein Satellit der Sonne, so wie der Mond ein Satellit der Erde ist! Die Sonne wird von vielen Satelliten umkreist, wie die Planeten, und von Tausenden von Asteroiden, Kometen und Meteoroiden. Die Erde hat nur einen natürlichen Satelliten (den Mond), aber es gibt viele künstliche Satelliten, die die Erde umkreisen.
Als die Menschen anfingen, über Orbits nachzudenken, dachten sie, dass alle Orbits perfekte Kreise sein müssten, und sie dachten, dass der Kreis eine "perfekte" Form sei. Kopernikus und Galilei zum Beispiel dachten das auch. Aber als die Menschen begannen, die Bewegungen der Planeten genau zu studieren, sahen sie, dass sich die Planeten nicht in perfekten Kreisen bewegten. Einige der Planeten haben Bahnen, die fast perfekte Kreise sind, und andere haben Bahnen, die eher länglich (eiförmig) sind.
Planetarische Umlaufbahnen
Zwei Körper mit leicht unterschiedlicher Masse umkreisen ein gemeinsames Baryzentrum. Dies ist wie beim Pluto-Charon-System
Orbitalperiode
Eine Orbitalperiode ist die Zeit, die ein Objekt - also ein Satellit - benötigt, um ein anderes Objekt zu umkreisen. Die Umlaufzeit der Erde beträgt zum Beispiel ein Jahr: 365,25 Tage. (Die zusätzliche ".25" ist der Grund, warum wir alle vier Jahre einen Schalttag haben).
Der Mond braucht 27 Tage (29,53 Tage von der Erde aus gesehen), um die Erde zu umrunden und sich auch um seine eigene Achse zu drehen. Aus diesem Grund ist immer nur eine Seite der Erde zugewandt und die "dunkle Seite des Mondes" ist abgewandt (sie wird dunkel genannt, weil wir sie nicht sehen können, obwohl alle Seiten des Mondes gleich hell sind). Ein Mondjahr und ein Mondtag benötigen gleich viel Zeit.
Elliptische und exzentrische Bahnen
Johannes Kepler (lebte 1571-1630) schrieb mathematische "Gesetze der Planetenbewegung", die eine gute Vorstellung von den Bewegungen der Planeten gaben, denn er fand heraus, dass die Bahnen der Planeten in unserem Sonnensystem nicht wirklich Kreise, sondern in Wirklichkeit Ellipsen (eine Form wie ein "abgeflachter Kreis") sind. Deshalb werden die Bahnen als elliptisch bezeichnet. Je elliptischer eine Umlaufbahn ist, desto exzentrischer ist die Umlaufbahn. Dies wird als orbitale Exzentrizität bezeichnet.
Isaac Newton (lebte 1642-1727) benutzte seine eigenen Vorstellungen über die Schwerkraft, um zu zeigen, warum Keplers Gesetze so funktionierten, wie sie es taten. Joseph-Louis Lagrange entwickelte das Studium der Orbitalmechanik weiter, indem er die Newtonsche Theorie zur Vorhersage von Störungen nutzte, die die Form der Umlaufbahnen verändern.
Fragen und Antworten
F: Was ist eine Umlaufbahn?
A: Eine Umlaufbahn ist der Weg, den ein Objekt im Weltraum nimmt, wenn es um einen Stern, einen Planeten oder einen Mond kreist.
F: Wie wurde die Umlaufbahn der Sonne vor vielen Jahren betrachtet?
A: Vor vielen Jahren dachten die Menschen, dass die Sonne in einem Kreis um die Erde kreist. Jeden Morgen ging die Sonne im Osten auf und im Westen unter. Es schien einfach Sinn zu machen, dass sie sich um die Erde dreht.
F: Wer hat entdeckt, dass die Schwerkraft die Umlaufbahnen kontrolliert?
A: Isaac Newton entdeckte, dass die Schwerkraft die Umlaufbahn von Planeten und Monden steuert.
F: Ist die Erde ein Satellit von einem anderen Objekt?
A: Ja, die Erde ist ein Satellit der Sonne, genau wie der Mond ein Satellit der Erde ist!
F: Wie viele Satelliten hat die Sonne, die sie umkreisen?
A: Die Sonne hat viele Satelliten, die um sie kreisen, wie Planeten und Tausende von Asteroiden, Kometen und Meteoroiden.
F: Was dachten Kopernikus und Galilei über Umlaufbahnen? A: Als die Menschen anfingen, über Umlaufbahnen nachzudenken, dachten sie, dass alle Umlaufbahnen perfekte Kreise sein müssten, und sie hielten den Kreis für die "perfekte" Form. Kopernikus und Galilei glaubten das auch.
F: Sind alle Planetenumlaufbahnen perfekte Kreise? A:Nein, als die Menschen begannen, die Bewegungen der Planeten genau zu studieren, sahen sie, dass nicht alle Planetenbahnen perfekte Kreise waren; einige waren fast perfekte Kreise, während andere eher länglich (eiförmig) waren.
