Ellipse | Planetenbahnen

Bis ins 16. Jahrhundert hielt man am Ideal der Kreisbahnen für Planeten fest. Aber was ist ein Kreis schon anderes, als eine besondere Ellipse? Erst Johannes Kepler stellte endgültig klar:

Die Bahnen der Planeten sind Ellipsen. Bei jeder Planetenbahn steht in einem Brennpunkt die Sonne.
Lage der Planetenbahn

Die Form einer elliptischen Umlaufbahn wird durch die Länge a der großen Halbachse und die numerische Exzentrizität ε bestimmt. Den näher an der Sonne gelegenen Hauptscheitel nennt man Perihel minimale Entfernung zur Sonne , den anderen Aphel maximale Entfernung zur Sonne . Ihre Verbindungsstrecke Apsidenlinie liegt also auf der Hauptachse der Ellipse . Im Perihel hat der Planet den kleinsten Abstand zur Sonne und gemäß dem 2. keplerschen Gesetz seine größte Bahngeschwindigkeit, im Aphel ist es umgekehrt.

Jahreszeiten

Die Umlaufbahn der Erde kommt mit ε = 0,01671 einem Kreis sehr nahe. Die Erde durchläuft um den 3. Januar das Perihel und nähert sich dabei der Sonne bis auf 147 Mio km. Beim Apheldurchgang um den 5. Juli sind wir etwa 152 Mio km von der Sonne entfernt.

Bahnelemente legen Form und Lage der Keplerbahnen fest einiger Himmelskörper (Epoche J2000):

  Venus ♀ Erde ♁ Mars ♂ Jupiter ♃ Komet Halley
große Halbsachse a in AE 149,6 Mio km. Das ist ungefähr der mittlere Abstand zwischen Erde und Sonne. 0,7233 1 1,5237 5,2034 17.8341
numerische Exzentrizität ε 0,00677 0,01671 0,09341 0,04839 0.96714
Umlaufzeit T in a 0,6152 1 1,8808 11,8626 75.32
Inklination i Winkel der Bahnebene zur Ebene der Ekliptik 3,3947° 1,8506° 1,3053° 162.2627°
Länge Ω des aufsteigenden Knotens Winkel zwischen der Richtung zum Frühlingspunkt ♈ und dem aufsteigenden Knoten ☊ 76,680°   49,579° 100,556° 58.420°
Argument des Perihels ω Winkel vom aufsteigenden Knoten ☊ zum Perihel 54,8523°   286,4623°    

Wie weit ist der zweite Brennpunkt der Erdbahn von der Sonne entfernt?

Periheldrehung

Bahnstörungen a, ε und i sind nur periodischen Störungen unterworfen. wie beispielsweise der gravitative Einfluss der Planeten untereinander ändern Form und Lage der Ellipsenbahnen im Lauf der Zeit.

erstellt von C. Wolfseher mit GeoGebra