El por que de las formas de las orbitas planetarias¿?

[nife951]

ola, no entiendo muchod e estoy pero viendo un video se me vino a la cabez de si las formas de las orbitas de los planetas del sistema pueden deberse a la expansion del universo, debido a la fuerza de graveda, a la materia oscura...

[Fernando Mazzone]

Hola Nife. La forma de las orbitas de los planetas se debe esencialmente a la fuerza de gravitación del Sol. Aplicando las leyes de Newton se obtiene la Primera ley de Kepler que dice que las órbitas son elipses con el Sol en uno de sus focos. Esto es si desestimamos cualquier otra iteracción gravitatoria mas que la originada por el Sol. No obstante hay muchas otras interacciones gravitatorias, de los plantetas entre si, con sus lunas, con el centro de la galaxia, etc, etc, que perturban esta órbita ideal. El estudio de todas estas perturbaciones continúa hoy en día.

[Daniel Salomone]

Hola nife 951!!!

El tema de las órbitas de los planetas, y en general el de cualquier partícula, es algo complejo de entender, sobre todo de calcular...

Como dice Fernando, lo que comunmente se aplica son las leyes de Newton, pero ojo, esta manera de calcularlo es clásica y no siempre funciona bien, hay algunos ejemplos en los que la teoría no produjo buenas predicciones, como es el caso de la órbita de Mercurio, que la logró explicar la teoría de la relatividad. En realidad, para que una partícula (o un planeta en este caso) transite una trayectoria curva, o sea que se acelere, necesita de la acción de un campo de fuerzas centrales. En el caso de nuestro sistema solar, una primera aproximación es pensar a ese campo de fuerzas centrales generado por el Sol a partir de la existencia de un potencial gravitatorio que produce la masa del mismo. Esto es una simplificación porque se está suponiendo que solo interactuan dos cuerpos, el Sol y algún planeta, pero como dice Fernando, en realidad uno debe considerar además (si se quiere un mayor grado de presición) las interacciones con otros planetasd y objetos de masa considerable.

Todo se reduce a plantear que en el sistema (Sol-Planeta) hay una conseración del momento cinético y que el potencial gravitatorio es conserativo y por ende se consera la energía. A partir de estudiar la energía cinética uno puede dar con las ecuaciónes de movimiento del Planeta, estas ecuaciones básicamente nos expresan de qué manera varían el radio (la distancia Sol-Planeta) en función del tiempo. A partir de esto lo que se hace es estudiar la trayectoria.....

Luego de hacer muchas cuentas....uno encuentra que básicamente hay dos tipor de órbitas, las abiertas y las cerradas.

En las órbitas cerradas, se cumple que el movimiento de la partícula es periódico, o sea, se repite de igual forma en un tiempo determinado, en consecuencia, las órbitas no periódicas son abiertas (como la de algunos cometas por ejemplo).

Al resolver el problema de Kepler, como dice Fernando, a partir de las ecuaciones de Newton, termina quedando una ecuación de una cónica que describe la trayectoria de la órbita. Imaginate tener un conito (como los de dulce de leche bañados con chocolate) y un cuchillo...de acuerdo a las características de cada problema, su energía cinética, el potencial, su masa, etc, esta ecuación te da una solución diferente, que la podés pensar como los posibles cortes que podes hacer con tu cuchillo a ese conito....

O sea, al cono lo podés cortar de tal forma que te quede un círculo, una elipse, una parábola o una hipérbola. El círculo y la elipse son órbitas cerradas, la parábola y la hipérbola son abiertas. Lo que se estudia es un parámetro que se llama factor de excentricidad de la órbita (latus rectum) y tiene qu ver con la distancia a los focos de la elipse.

Tratá de recordar siempre el ejemplo del conito y con eso te vas a acordar fácil de las distintas formas de las órbitas....

Después aparece todo un zoológico de cosas y el problema de las órbitas se hace muy complejo, pero depende del grado de profundidad del análisis...

Espero que sirva la discusión....

Saludos! Daniel.

[Miguel]

Solo para agregar un dato a lo expuesto por los muchachos, tenés en cuenta que la mayoria de los planetas tienen una órbita con muy baja excentricidad, es decir que son "casi" circulares.

Saludos

[Piky y Nico]

Hola: Quería agregar, que según la teoría de la Relatividad de Einstein hay objetos que tienen órbitas abiertas, como el caso de Mercurio. Esto que Einstein predijo se vino a constatar mucho tiempo después. Debido a las interacciones gravitacionales sobre un objeto que son muchas (todos los objetos del universo ejercen la suya, que disminuye con el aumento de la distancia), es muy poco probable que existan órbitas perfectamente cerradas.

Saludos.