Γιατί η τροχιά είναι μια ελλειπτική;
* Νόμος της καθολικής βαρύτητας: Αυτός ο νόμος δηλώνει ότι κάθε σωματίδιο στο σύμπαν προσελκύει κάθε άλλο σωματίδιο με δύναμη που είναι άμεσα ανάλογη προς το προϊόν των μαζών τους και αντιστρόφως ανάλογη προς το τετράγωνο της απόστασης μεταξύ των κέντρων τους. Αυτό σημαίνει ότι η δύναμη της βαρύτητας μεταξύ ενός πλανήτη και του αστέρι του είναι ισχυρότερη όταν ο πλανήτης είναι πιο κοντά στο αστέρι και το πιο αδύναμο όταν είναι πιο μακριά.
* Διατήρηση ενέργειας: Η τροχιά ενός πλανήτη είναι το αποτέλεσμα της ισορροπίας μεταξύ της κινητικής ενέργειας (ενέργειας κίνησης) και της δυνητικής ενέργειας (ενέργειας λόγω της θέσης της στο βαρυτικό πεδίο). Καθώς ο πλανήτης κινείται πιο κοντά στο αστέρι, η βαρυτική δυναμική του ενέργεια μειώνεται, αλλά η κινητική του ενέργεια αυξάνεται, καθιστώντας την πιο γρήγορα. Αντίθετα, καθώς ο πλανήτης κινείται πιο μακριά, η πιθανή ενέργεια αυξάνεται και η κινητική του ενέργεια μειώνεται, προκαλώντας την επιβράδυνση της.
Ο συνδυασμός αυτών των δύο παραγόντων έχει ως αποτέλεσμα μια ελλειπτική τροχιά:
1. Όταν ένας πλανήτης είναι πιο κοντά στο αστέρι του (Perihelion), η βαρυτική δύναμη είναι ισχυρότερη, προκαλώντας την επιτάχυνση του πλανήτη.
2. Όταν ένας πλανήτης είναι πιο μακρύτερος από το αστέρι του (Aphelion), η βαρυτική δύναμη είναι πιο αδύναμη, προκαλώντας την επιβράδυνση του πλανήτη.
3. Η διαδρομή: Δεδομένου ότι η ταχύτητα του πλανήτη αλλάζει καθώς περιστρέφεται, η πορεία του δεν είναι κύκλος, αλλά μάλλον μια ελλειπτική.
Συνοπτικά: Το ελλειπτικό σχήμα των πλανητικών τροχιών είναι μια φυσική συνέπεια της δύναμης της βαρύτητας και της διατήρησης της ενέργειας. Η ταχύτητα του πλανήτη δεν είναι σταθερή, προκαλώντας το να ταξιδεύει σε ένα ελαφρώς επιμηκυμένο μονοπάτι, σχηματίζοντας μια ελλειπτική.
