Vediamo in maggiore dettaglio gli elementi che permettono di configurare l'orbita di un pianeta. La definizione del piano dell'orbita, l'orientazione dell'orbita, la forma dell'orbita e gli elementi meccanici del moto, visualizzati nella figura 1, sono gli elementi che caratterizzano il problema dell'orbita dei pianeti.
Figura 1.
Per orientare l'orbita sul piano è sufficiente individuare la direzione
del suo asse maggiore oppure fissare la direzione del perielio P,
cioè l'angolo o, detto anche distanza angolare tra perielio e nodo.
Determinare la forma dell'orbita vuol dire fissare la lunghezza del suo semiasse
maggiore a e l'eccentricità e. In definitiva, quindi, i
6 elementi orbitali, necessari a definire un'orbita, sono: il
semiasse maggiorea, l'eccentricità e, l'inclinazione
i, la longitudine del nodo ascendente ,
la distanza angolare tra perielio e nodo o e l'istante T del
passaggio al perielio Per individuare un'orbita sono necessarie almeno tre
osservazioni che fissino tre coppie di valori (tre coordinate nel sistema eclitticale).
Con questi dati è possibile trovare i sei elementi orbitali, incogniti,
anche se la soluzione di questo problema è molto complicata ed esula
dagli scopi di questo corso.
Le orbite sono descritte rispetto ad un piano di riferimento. Per i pianeti questo è il piano dell'orbita terreste (l'eclittica); per i satelliti è il piano che contiene l'equatore dei rispettivi pianeti. I due punti in cui l'orbita interseca il piano di riferimento sono detti nodi. Il nodo ascendente è definito dal passaggio da posizioni sotto al piano d riferimento (negative) a posizioni sopra al piano di riferimento (positive). Il nodo discendente è definito, al contrario, come il punto di passaggio da posizioni positive a posizioni negative, mentre la linea che congiunge i nodi è detta linea dei nodi.
Per definire l'orbita, si fissa prima di tutto l'angolo di inclinazione
i tra il piano dell'orbita e il piano di riferimento, poi si fissa
l'angolo , detto longitudine del nodo, contato
dal punto gamma al nodo ascendente