Spieghiamo cos'è un'orbita e qual è il suo significato nell'area della chimica. Inoltre, orbite ellittiche e orbite del Sistema Solare.
Che cos'è un'orbita?
In fisico, l'orbita è la traiettoria descritta da un corpo attorno a un altro, attorno al quale ruota per l'azione di una forza centrale, come il Forza gravitazionale in caso di stelle celeste. Si tratta della traiettoria che un oggetto traccia quando si muove attorno ad un baricentro da cui viene attratto, in linea di massima senza mai urtarlo, ma senza allontanarsi del tutto.
Le orbite sono fin dal XVII secolo (quando Johannes Kepler e Isaac Newton formularono le leggi fisiche fondamentali che le governano) un concetto importante per la comprensione del movimento in universo, soprattutto per quanto riguarda le stelle celesti e anche per la chimica subatomica.
Un'orbita può avere varie forme, ellittica, circolare o allungata, e può essere parabolica (a forma di parabola) o iperbolica (a forma di iperbole). Comunque sia, ogni orbita comprende i seguenti sei elementi kepleriani:
- Inclinazione del piano dell'orbita, rappresentata dal segno i.
- Lunghezza del nodo ascendente, rappresentato dal segno .
- Eccentricità o grado di deviazione di un cerchio, rappresentato dal segno e.
- Semiasse maggiore, ovvero metà del diametro maggiore, rappresentato dal segno a.
- Argomento del perielio o periastro, l'angolo che va dal nodo ascendente al periastro, rappresentato dal segno ω.
- Anomalia media del tempo, o frazione di tempo metereologico orbitale trascorso e rappresentato come angolo, rappresentato dal segno M0.
Orbita in chimica
Inchimica, si parla di orbite riguardanti il movimento degli elettroni attorno al nucleo dellaatomi, per la differenza di cariche elettromagnetiche che presentano (negativo nelelettroni e positivo al centro di protoni sì neutroni). Questi elettroni non hanno una traiettoria definita, ma sono classicamente descritti come orbite note come orbitali atomici, a seconda del grado diEnergia loro ospitano.
Ogni orbitale atomico è espresso con un numero e una lettera. Il numero (1, 2, 3… fino a 7) denota i livelli energetici con cui ilparticella si muove, mentre le lettere (s, p, d ed f) denotano la forma dell'orbitale.
Orbita ellittica
Un'orbita ellittica è quella che invece di un cerchio, traccia un'ellisse, cioè una circonferenza appiattita e allungata. Questa figura, l'ellisse, ha due fuochi, dove sarebbero gli assi centrali di ciascuno dei due cerchi che la compongono; Inoltre, questo tipo di orbita ha un'eccentricità maggiore di zero e minore di uno (0 equivale a un'orbita circolare e 1 a una parabolica).
Ogni orbita ellittica ha due punti notevoli:
- periasse. Il punto più vicino del percorso orbitale al corpo centrale attorno al quale viene tracciata l'orbita (e situato in corrispondenza di uno dei due fuochi).
- Apoassi. Il punto più lontano del percorso orbitale dal corpo centrale attorno al quale viene tracciata l'orbita (e situato in uno dei due fuochi).
Orbite del Sistema Solare
Le orbite descritte dalle stelle del nostro Sistema solare sono, come nella maggior parte dei sistemi planetari, di tipo più o meno ellittico. Al centro c'è la stella del sistema, il nostro sole, il cui, di chi gravità mantiene il pianeti in movimento; mentre il aquiloni nelle rispettive orbite paraboliche o iperboliche attorno al Sole non hanno un legame diretto con la stella. Da parte loro, satelliti di ciascuno dei pianeti tracciano anche orbite attorno a ciascuno, così come il Luna con il terra.
Tuttavia, le stelle si attraggono anche tra loro, generando reciproche perturbazioni gravitazionali, facendo variare nel tempo e tra loro le eccentricità delle orbite. Ad esempio, il pianeta Mercurio è quello con l'orbita più eccentrica, forse perché è più vicino al Sole, ma è seguito nell'elenco da Marte, molto più lontano. Venere e Nettuno, invece, hanno le orbite meno eccentriche di tutte.
orbita terrestre
La Terra, come i pianeti vicini, orbita attorno al Sole in un percorso leggermente ellittico, che impiega circa 365 giorni (un anno) e che chiamiamo moto di traduzione. Detto Dislocamento si verifica a circa 67.000 chilometri all'ora.
Allo stesso tempo, esistono quattro tipi di possibili orbite attorno alla Terra, ad esempio per i satelliti artificiali:
- Orbita bassa (LEO). Da 200 a 2.000 km della superficie planetaria.
- Orbita media (MEO). Da 2.000 a 35.786 km della superficie planetaria.
- Orbita alta (HEO). Da 35.786 a 40.000 km della superficie planetaria.
- Orbita geostazionaria (GEO). A 35.786 km dalla superficie planetaria. Questa è l'orbita sincronizzata con l'equatore terrestre, dotata di eccentricità zero e in corrispondenza della quale un oggetto appare immobile nel cielo per gli osservatori terrestri.