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En el espacio, la fuerza de la gravedad es la que (sin entrar en conceptos locos como la energía oscura) determina cómo es el Universo. Y una de las consecuencias directas de esta fuerza es que los cuerpos celestes siguen trayectorias alrededor de los cuerpos más masivos y que, por lo tanto, generan una gran gravedad.
En este sentido, una órbita es el recorrido que sigue un cuerpo celeste en el espacio debido a estar bajo la influencia de la atracción gravitatoria de un segundo objeto más grande. Y no hace falta irse a otras galaxias para ver este fenómeno. Sucede con todos los planetas del Sistema Solar e incluso con la Luna, que orbita alrededor de la Tierra.
Una Tierra que, a su vez, orbita alrededor del Sol a una velocidad de hasta 107.000 km/h. Pero es que incluso el Sol gira alrededor del centro de nuestra galaxia (donde hay un agujero negro supermasivo) a una velocidad de 251 km/s, tardando más de 200 millones de años en completar una vuelta.
En el Cosmos, todo gira. Y dependiendo de la distancia al cuerpo, de la fuerza gravitatoria que genere el cuerpo masivo, de cómo gira el planeta u objeto celeste, etc, las órbitas pueden adoptar formas y características muy diferentes. Y en el artículo de hoy las analizaremos todas.
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¿Qué es una órbita y cómo se clasifican?
En Astronomía, una órbita es la trayectoria que sigue un cuerpo celeste alrededor de otro objeto de masa superior y que, por lo tanto, lo atrae por acción de la fuerza de la gravedad. Esto se aplica tanto a los planetas como a sus satélites, así como a las estrellas, que giran alrededor del núcleo de la galaxia en la que se encuentran.
Existen muchos tipos de órbitas que se clasifican de acuerdo a distintos parámetros. En el artículo de hoy hemos recogido los más interesantes y útiles, que clasifican a las órbitas en función de, por un lado, su movimiento y, por otro lado, el cuerpo central que genera la atracción gravitatoria.
1. Según su movimiento
Dependiendo de la velocidad del cuerpo que gira, de su masa, de su rotación y de muchos otros parámetros, las órbitas pueden adoptar formas muy distintas. Por regla general, tenemos las siguientes. Veámoslas.
1.1. Órbita circular
Las órbitas circulares son fenómenos muy extraños en el Universo. Se define como la trayectoria que sigue un objeto alrededor de otro manteniendo una distancia constante al centro de masas, es decir, a lo largo de la órbita, siempre está a la misma distancia.
Para que esto suceda, se tienen que igualar muchas fuerzas, algo que resulta muy improbable. Lo único ligeramente parecido a una órbita circular sería la órbita de la Luna alrededor de la Tierra, pero realmente es elíptica con poca excentricidad.
1.2. Órbita elíptica
La órbita elíptica es la más común, pues es la que describe, por ejemplo, la Tierra en su viaje alrededor del Sol. En este sentido, tenemos una trayectoria con una distancia que no es constante, pues el recorrido es excéntrico. En la elipse, hay dos focos. Y el cuerpo central (el Sol, en este caso) se sitúa en uno de los dos.
Esto provoca que, en la órbita, haya un periapsis (el lugar donde el objeto orbitante está más cerca) y un apoapsis (el lugar donde el objeto orbitante está más lejos). En el caso de la Tierra, su periapsis es de 147 millones de km (sucede el 4 de diciembre), mientras que su apoapsis es de 152 millones de km (sucede el 4 de julio).
1.3. Órbita hiperbólica
Una órbita hiperbólica es aquella en la que el cuerpo que orbita tiene una velocidad superior a la necesaria para escapar de la atracción gravitatoria de un cuerpo central. Esto se conoce como velocidad de escape y, al ser superado, describe una trayectoria de enorme excentricidad.
En este sentido, hay un momento en el que pasa muy cerca pero luego se separa mucho, tanto que ya no volverá a orbitar nunca más alrededor de ese objeto. Como su velocidad de escape supera a la fuerza de la gravedad, sale despedido por el vacío espacial. Un ejemplo serían los cometas que visitan el Sistema Solar una vez para luego perderse por el Universo.
1.4. Órbita parabólica
Una órbita parabólica es muy similar a la hiperbólica, pero menos frecuente. En este caso, el cuerpo orbitante se acerca todavía más al centro de masas, pero como su velocidad de escape sigue siendo mayor que la atracción gravitatoria, se perderá por el espacio para no regresar.
1.5. Órbita síncrona
La órbita síncrona es aquella propia de los satélites en la que el periodo orbital (el tiempo que tarda en dar una vuelta alrededor del planeta) es igual al periodo de rotación (lo que tarda en dar una vuelta sobre sí mismo) del propio planeta y, además, lo hace en la misma dirección.
Nuestro satélite natural sigue una órbita síncrona alrededor de la Tierra y este es precisamente el motivo por el que siempre vemos la misma cara de la Luna. Y es que, pese a que la Luna también gira sobre sí misma, como su periodo orbital coincide con nuestro periodo de rotación, nunca vemos su cara “oculta”.
- Para saber más: “¿Por qué vemos siempre la misma cara de la Luna?”
1.6. Órbita semisíncrona
Una órbita semisíncrona podría considerarse como la mitad de una órbita síncrona, aplicándolo a la Tierra. La órbita síncrona implicaba 24 horas, pues ese es el periodo de rotación de la Tierra. En este sentido, una órbita semisíncrona es aquella que describe un cuerpo alrededor de la Tierra y que completa una vuelta en exactamente 12 horas (la mitad de nuestro periodo de rotación).
1.7. Órbita subsíncrona
Una órbita subsíncrona es toda aquella órbita que un satélite sigue alrededor de un planeta y cuyo recorrido no coincide con el periodo de rotación del planeta. No es lo que pasa con nuestra Luna, pero sí que es lo más habitual en los otros satélites planetarios. Si la Luna tuviera una rotación subsíncrona, sí que la veríamos rotar.
1.8. Órbita de captura
La órbita de captura es un tipo de órbita parabólica en la que el cuerpo orbitante, tras seguir una trayectoria de tipo parabólico, al acercarse al objeto central, queda atrapado, es decir, lo captura. Por ello, pasa a orbitar a su alrededor.
1.9. Órbita de escape
La órbita de escape es justo lo contrario a la de captura. En este caso, la velocidad del cuerpo impide que el objeto central lo capture, por lo que, a pesar de la atracción gravitatoria, este sale despedido hacia el vacío espacial. Como su propio nombre indica, se escapa.
1.10. Órbita eclíptica
Para entender la órbita eclíptica, nos centraremos en la Tierra. Y es que, ¿verdad que cuando miramos el cielo, el Sol parece moverse? Esto es la órbita eclíptica: el movimiento aparente del objeto central desde la perspectiva del que realmente orbita. En este sentido, la órbita eclíptica es la línea del cielo “recorrida” por el Sol a lo largo de un año.
1.11. Órbita cementerio
Una órbita cementerio es precisamente eso: un cementerio de satélites. Hemos sido los humanos los que, al abandonar los satélites espaciales, hemos generado esta órbita. Toda la basura espacial sigue esta órbita, pues se deja en una región en la que la atracción gravitatoria es suficiente como para mantenerlos en órbita pero sin riesgo de que caigan sobre la Tierra. Está algunos km por encima de la región donde operan los satélites funcionales.
1.12. Órbita inclinada
Una órbita inclinada es aquella que sigue un planeta que, por distintos motivos, no gira sobre el mismo plano que el resto de los planetas del sistema estelar. Plutón (aunque no es un planeta) es un claro ejemplo de ello. Todos los otros planetas orbitamos alrededor del Sol en un mismo plano (o muy parecido), pero Plutón no. Su órbita está inclinada un total de 17° respecto al plano de la Tierra.
- Para saber más: “¿Por qué Plutón no es un planeta?”
1.13. Órbita osculante
Una órbita osculante es, básicamente, la trayectoria que seguiría un cuerpo alrededor del objeto central si por el camino no hubiera perturbaciones, es decir, no hubiera interacciones con otras fuerzas ni otros cuerpos.
1.14. Órbita de transferencia de Hohmann
La órbita de transferencia de Hohmann es una maniobra aeroespacial diseñada para dirigir el movimiento de los satélites artificiales que buscan entrar en la órbita de otro planeta o satélite. En este sentido, se necesita un primer impulso para abandonar una primera órbita (la de la Tierra) y un segundo para alcanzar la órbita destino (la de Júpiter, por ejemplo).
2. Según el cuerpo celeste central
Además de esta clasificación en función del movimiento orbital, es muy común clasificar también las órbitas dependiendo de qué cuerpo genera la atracción gravitatoria. Como veremos, están ordenadas de mayor a menor poder gravitatorio.
2.1. Órbita galáctica
Una órbita galáctica es aquella que siguen todas las estrellas de una misma galaxia alrededor de un centro de masas, que, según todos los estudios, parece ser un agujero negro supermasivo. En el caso de la Vía Láctea, habría un agujero negro conocido como Sagitario A alrededor del cual orbitan las 400.000 millones de estrellas que podría haber en nuestra galaxia.
El Sol está a 25.000 años luz de este monstruo de 22 millones de km de diámetro, pero eso no impide que gire a su alrededor a una velocidad de 251 km/s, una velocidad increíblemente alta que no impide que, dadas las astronómicas distancias, tarde más de 200 millones de años en completar una vuelta alrededor de Sagitario A.
2.2. Órbita estelar
Una órbita estelar es aquella en la que el centro de masas alrededor del cual giran los cuerpos es una estrella. Poco hace falta añadir. Los planetas del Sistema Solar e incluso los cometas siguen órbitas estelares alrededor de nuestro Sol.
2.3. Órbita planetaria
Una órbita planetaria es aquella en la que el centro de masas y generador de la atracción gravitatoria es un planeta. En este sentido, la Luna es el más claro ejemplo de cuerpo que sigue una órbita planetaria, pero todos los otros satélites de los planetas del Sistema Solar también tienen este tipo de órbita.
2.4. Órbita satelital
La menos conocida ya que es la que está vinculada a una menor atracción gravitatoria. Y es que los satélites, como la Luna, también pueden tener cuerpos pequeños orbitando a su alrededor, pues a pesar de ser objetos pequeños (relativamente hablando) también generan atracción gravitatoria. Los fragmentos de asteroides atrapados por la gravedad de los satélites siguen órbitas satelitales.
