1. Determinación de la órbita:la fuerza gravitacional entre los cuerpos celestes determina principalmente sus trayectorias orbitales. La atracción gravitacional de un cuerpo más masivo, como un planeta o una estrella, atrae objetos más pequeños, como lunas o planetas, hacia trayectorias orbitales a su alrededor.
2. Órbitas circulares y elípticas:la gravedad conduce a órbitas elípticas para la mayoría de los cuerpos astronómicos. Determina la forma, el tamaño y la excentricidad de estas órbitas. La trayectoria orbital precisa depende de la masa del cuerpo central y del momento angular del objeto en órbita. Las órbitas circulares ocurren cuando la velocidad del objeto y la fuerza gravitacional que actúa sobre él están perfectamente equilibradas.
3. Leyes de Kepler:Las tres leyes del movimiento planetario, formuladas por Johannes Kepler en el siglo XVII, proporcionan información fundamental sobre cómo la gravedad influye en las órbitas planetarias:
- La ley de las órbitas establece que las órbitas de los planetas alrededor de un cuerpo central son elípticas, estando el cuerpo central en uno de los focos de la elipse.
- La ley de áreas establece que una línea que conecta un planeta y el cuerpo central recorre áreas iguales en intervalos de tiempo iguales, destacando la conservación del momento angular en las órbitas.
- La ley de los períodos establece que el cuadrado del período orbital de un planeta (el tiempo que tarda en completar una órbita completa) es proporcional al cubo de la longitud del semieje mayor de su órbita elíptica.
4. Equilibrio gravitacional:la gravedad actúa como contrapeso a la fuerza de inercia causada por la velocidad de un objeto en órbita. El equilibrio entre la atracción gravitacional y el movimiento de inercia determina la órbita estable del objeto alrededor del cuerpo central.
5. Perturbaciones y Resonancias:La presencia de múltiples influencias gravitacionales puede provocar desviaciones de las órbitas keplerianas simples. Los objetos masivos o los cuerpos celestes cercanos ejercen influencias gravitacionales sobre un objeto en órbita, lo que provoca perturbaciones orbitales. Estas perturbaciones pueden provocar variaciones sutiles en los elementos orbitales, como cambios en la excentricidad, la inclinación y la longitud del semieje mayor. Las resonancias orbitales ocurren cuando los períodos orbitales de dos objetos están en una proporción precisa, lo que resulta en interacciones gravitacionales repetitivas que influyen en sus órbitas.
6. Velocidad de escape:Superar la atracción gravitacional de un cuerpo celeste requiere alcanzar la velocidad de escape, una velocidad mínima necesaria para liberarse de su influencia gravitacional. Este concepto es esencial en las empresas de exploración espacial que tienen como objetivo abandonar la esfera de influencia gravitacional de un planeta.
7. Efectos de marea:Las fuerzas gravitacionales entre cuerpos en órbita pueden inducir efectos de marea. Estas fuerzas de marea deforman los cuerpos celestes, provocando fenómenos como mareas oceánicas en la Tierra, mareas elevadas en la luna lo de Júpiter debido a la influencia de Júpiter y rotación sincrónica donde el período de rotación de una luna coincide con su período orbital, como en el caso de la Tierra y su luna.
Comprender el papel de la gravedad en las órbitas celestes es fundamental para diversos campos de la astronomía y la astrofísica, desde el estudio de sistemas planetarios y estrellas binarias hasta la predicción del comportamiento de satélites artificiales y sondas espaciales en órbita alrededor de cuerpos celestes.
