Période orbitale - Définition

Introduction

En astronomie, la période orbitale désigne la durée mise par un astre (étoile, planète, astéroïde) pour effectuer une orbite complète.

Par exemple, la Terre a une période orbitale de 365,25 jours.

Différentes périodes orbitales

Si cette rotation est par rapport au Soleil telle que observée sur Terre, on parle de période synodique ; c'est la période orbitale apparente. Si elle est relative au étoiles, on parle de période sidérale ; cette dernière est considérée comme la période de rotation réelle de l'objet.

Il existe d'autres types de périodes orbitales :

• la période anomalistique est la durée entre deux passages de l'objet à son périastre ; selon que ce dernier est en précession ou en récession, cette période sera plus courte ou longue que la période sidérale ;
• la période draconitique est la durée entre deux passages de l'objet à son nœud ascendant ou descendant, elle dépendra donc des précessions des deux plans impliqués (l'orbite de l'objet et le plan de référence, généralement l'écliptique) ;
• la période tropique est la durée entre deux passages de l'objet à l'ascension droite zéro ; à cause de la précession des équinoxes, cette période est légèrement et systématiquement plus courte que la période sidérale.

Calculs

Corps orbitant de masse négligeable

La période orbitale d'un corps de masse négligeable orbitant autour d'un corps central peut se calculer de la façon suivante :

où:

• est la longueur du demi-grand axe de l'orbite,
• est la constante de gravitation,
• est la masse de l'objet central.

Deux corps

Lorsque l'on tient compte de la masse des deux corps, la période orbitale peut se calculer de la façon suivante :

où:

• est la somme des demi-grand axes des ellipses dans lesquelles le centre des corps se déplacent où, de façon équivalente, le demi-grand axe de l'ellipse dans lequel un des corps se déplace dans le repère ayant comme origine l'autre corps (qui est égal à leur distance pour des orbites circulaires),
• et sont les masses des corps,
• est la constante de gravitation.

La période orbitale est indépendante de la masse de l'objet en question.