Disposizione delle orbite ellittiche

[Morimondo]

Mi piacerebbe sapere qualcosa sulla disposizione delle orbite dei pianeti attorno al Sole, in particolare dato che le orbite sono ellittiche gli assi maggiori di queste sono tutti sulla stessa retta?

Ringrazio in anticipo, mi scuso per la domanda banale e l'invasione di campo, non ho un telescopio.

[SVelo]

Morimondo c'è questa vecchia discussione (https://www.astronomia.com/forum/showthread.php?3923-orbite-dei-pianeti), chissà se può andar bene.

[Morimondo]

chissà se può andar bene.
Grazie, mi ero già posto domande sul verso di rotazione non tanto del solo sistema solare e della galassia, ma di tutto l'universo e leggere un articolo di Zappalà fa sempre bene.

Qui invece volevo capire l'ellitticità delle orbite.

Le orbite di tutti i pianeti non sono mai circolari ma ellittiche, perchè?
Perchè un orbita ellittica è più stabile!
Ma perchè è più stabile?

Per esserlo immagino che tutte le ellissi delle orbite planetarie siano come bamboline russe inscrivibili esattamente una dentro l'altra con i semiassi maggiori tutti sulla stessa semiretta, altrimenti se le ellissi fossero sfasate come le lancette di un orologio in qualsiasi combinazione tranne quando segnano le ore 12.00
questa situazione come potrebbe dare stabilità all'intero sistema?

Dimenticavo, anche l'orbita del sole attorno al centro della Via lattea è ellittica?

[SVelo]

Forse Red Hanuman o Enrico Corsaro potranno esserci di aiuto.

[Red Hanuman]

Adesso son di fretta, magari stasera...

[Enrico Corsaro]

Le orbite di tutti i pianeti non sono mai circolari ma ellittiche, perchè?
Perchè un orbita ellittica è più stabile!
Ma perchè è più stabile?


No non è così. Le orbite sono ellittiche nella maggior parte dei casi perchè è la condizione più comunemente verificabile di un sistema gravitazionalmente legato ed in moto rotatorio, cioè in cui il sistema Pianeta-Stella in rotazione deve ancora arrivare alla condizione di minima energia. La condizione più stabile è infatti quella dell'orbita circolare, che è un caso degenere (si dice così matematicamente) di quello ellittico. Il caso di orbita circolare rappresenta la condizione di minima energia del sistema, cioè la condizione a cui ogni sistema tende dopo un certo intervallo temporale.

Il perchè le forme siano ellittiche e circolari è intimamente legato all'azione congiunta ed equilibrata di moto di rotazione e di potenziale gravitazionale. Entrambi sono associati a forze di tipo centrale, che dunque portano il sistema ad avere una simmetria sferica (con la sola azione della forza gravitazionale) e ad appiattirsi su di un piano (per l'azione della conservazione del momento angolare).



Per esserlo immagino che tutte le ellissi delle orbite planetarie siano come bamboline russe inscrivibili esattamente una dentro l'altra con i semiassi maggiori tutti sulla stessa semiretta, altrimenti se le ellissi fossero sfasate come le lancette di un orologio in qualsiasi combinazione tranne quando segnano le ore 12.00
questa situazione come potrebbe dare stabilità all'intero sistema?

In linea di principio, in un sistema ideale senza l'azione di forze di attrito e assumendo una fase di formazione perfettamente sferica, si avrebbe una sincronia come tu hai detto. In realtà ciò non avviene mai, soprattutto perchè le fasi di formazione sono processi altamente turbolenti. A questo si aggiungono anche i fenomeni dissipativi causati dalle fasi successive alla formazione, e cioè urti tra corpi vaganti, mutue interazioni gravitazionali, e altri eventi esterni, che possono portare a bruschi cambiamenti nella configurazione orbitale.

Infatti esistono sono orbite disallineate dal piano orbitale, oltre che con semiasse "ruotato" rispetto ad una semiretta centrata sulla stella centrale. Non è mai tutto perfetto.



Dimenticavo, anche l'orbita del sole attorno al centro della Via lattea è ellittica?
Non è di certo nè una ellisse nè un cerchio ma si tratta di una orbita piuttosto irregolare, poichè in questo caso cambiano le scale di distanza ed il sistema non è analogo a quello di un sistema planetario. La galassia non si è formata tutta per intero in un unico momento (a differenza di un sistema planetario) ma si è aggregata in fasi multiple e continua a cambiare a causa della presenza di formazione stellare e della stessa evoluzione stellare che ne ridistribuisce continuamente la materia al suo interno.

[Morimondo]

In linea di principio, in un sistema ideale senza l'azione di forze di attrito e assumendo una fase di formazione perfettamente sferica, si avrebbe una sincronia come tu hai detto. In realtà ciò non avviene mai, soprattutto perchè le fasi di formazione sono processi altamente turbolenti. A questo si aggiungono anche i fenomeni dissipativi causati dalle fasi successive alla formazione, e cioè urti tra corpi vaganti, mutue interazioni gravitazionali, e altri eventi esterni, che possono portare a bruschi cambiamenti nella configurazione orbitale.


in effetti pensavo che per tue le stesse ragioni nel corso dei miliardi di anni si fossero selezionate orbite stabili "allineate" ma non conoscevo i dettagli delle orbite, ma nel corso dei prossimi miliardi di anni vi è la possibilità che le orbite degenerino diventando circolari?



Non è di certo nè una ellisse nè un cerchio ma si tratta di una orbita piuttosto irregolare, poichè in questo caso cambiano le scale di distanza ed il sistema non è analogo a quello di un sistema planetario

Era proprio quello che mi aspettavo di leggere se l'anno galattico dura 220-250 milioni di anni chissa quante modifiche si potrebbero verificare sugli oggetti vicini all'orbita derl sistema solare.


Grazie enricoCorsaro come sempre sei stato chiaro ed esaustivo.