1. Détermination de l'orbite :La force gravitationnelle entre les corps célestes détermine principalement leurs trajectoires orbitales. L'attraction gravitationnelle d'un corps plus massif, comme une planète ou une étoile, attire des objets plus petits, tels que des lunes ou des planètes, sur des trajectoires orbitales autour de lui.
2. Orbites circulaires et elliptiques :La gravité conduit à des orbites elliptiques pour la plupart des corps astronomiques. Il détermine la forme, la taille et l’excentricité de ces orbites. La trajectoire orbitale précise dépend de la masse du corps central et du moment cinétique de l'objet en orbite. Les orbites circulaires se produisent lorsque la vitesse de l'objet et la force gravitationnelle agissant sur lui sont parfaitement équilibrées.
3. Lois de Kepler :Les trois lois du mouvement planétaire, formulées par Johannes Kepler au XVIIe siècle, fournissent des informations fondamentales sur la façon dont la gravité influence les orbites planétaires :
- La loi des orbites stipule que les orbites des planètes autour d'un corps central sont elliptiques, le corps central étant situé à l'un des foyers de l'ellipse.
- La loi des aires stipule qu'une ligne reliant une planète et le corps central balaie des zones égales dans des intervalles de temps égaux, mettant en évidence la conservation du moment cinétique dans les orbites.
- La loi des périodes stipule que le carré de la période orbitale d'une planète (le temps nécessaire pour effectuer une orbite complète) est proportionnel au cube de la longueur du demi-grand axe de son orbite elliptique.
4. Équilibre gravitationnel :La gravité agit comme contrepoids à la force d'inertie provoquée par la vitesse d'un objet en orbite. L'équilibre entre l'attraction gravitationnelle et le mouvement inertiel détermine l'orbite stable de l'objet autour du corps central.
5. Perturbations et résonances :La présence de multiples influences gravitationnelles peut provoquer des écarts par rapport aux orbites képlériennes simples. Les objets massifs ou les corps célestes à proximité exercent des influences gravitationnelles sur un objet en orbite, entraînant des perturbations orbitales. Ces perturbations peuvent provoquer des variations subtiles dans les éléments orbitaux, telles que des changements d'excentricité, d'inclinaison et de longueur du demi-grand axe. Les résonances orbitales se produisent lorsque les périodes orbitales de deux objets sont dans un rapport précis, ce qui entraîne des interactions gravitationnelles répétitives qui influencent leurs orbites.
6. Vitesse de fuite :Pour surmonter l'attraction gravitationnelle d'un corps céleste, il faut atteindre la vitesse de fuite, une vitesse minimale nécessaire pour se libérer de son influence gravitationnelle. Ce concept est essentiel dans les projets d'exploration spatiale visant à sortir de la sphère d'influence gravitationnelle d'une planète.
7. Effets de marée :Les forces gravitationnelles entre les corps en orbite peuvent induire des effets de marée. Ces forces de marée déforment les corps célestes, provoquant des phénomènes tels que les marées océaniques sur Terre, les marées montantes sur la lune de Jupiter en raison de l'influence de Jupiter et une rotation synchrone où la période de rotation d'une lune correspond à sa période orbitale, comme dans le cas de la Terre et de ses orbites. lune.
Comprendre le rôle de la gravité dans les orbites célestes est fondamental pour divers domaines de l'astronomie et de l'astrophysique, depuis l'étude des systèmes planétaires et des étoiles binaires jusqu'à la prédiction du comportement des satellites artificiels et des sondes spatiales en orbite autour des corps célestes.
