Inclinación orbital

De los elementos orbitales, la inclinación i se representa.

Inclinación orbital es el ángulo (generalmente medido en grados) que el plano de la órbita (plano orbital) de un astro forma con un plano de referencia (para los planetas, eso es la eclíptica). La inclinación orbital es uno de los parámetros (dentro de seis) empleados para determinar una órbita en general.

Órbitas

Concepto

De las tres Leyes de Kepler se puede empezar a deducir que los movimientos orbitales de los planetas se mueven dentro de un plano, pero fue Newton el que demostró esta afirmación. En particular, el movimiento planetario dentro del plano de la órbita da lugar a que se tome la inclinación del plano orbital con respecto a otro de referencia, la razón de hacer esto está justificada cuando se quiere estudiar un sistema solar en el que los planetas poseen diferentes planos orbitales y a priori con diferentes inclinaciones. La inclinación orbital es uno de los seis parámetros (denominado con la letra i) empleados en la determinación de las órbitas, se suele emplear en los sistemas solares como plano de referencia el plano del ecuador o la eclíptica).

Inclinación orbital en el sistema solar

En los planetas del sistema solar la inclinación orbital i de un planeta se define como la inclinación del plano de la órbita con el plano de la ecliptítica. En cualquier caso el plano orbital de la tierra, por ejemplo, es el plano que contiene el trayecto de la tierra en su movimiento de traslación a lo largo de un año y como coincide con el plano de la ecliptica la inclinación orbital de la tierra es nula por propia definición. Esta inclinación podría haberse tomado respecto a otro plano, como por ejemplo el ecuador del sol o incluso tomado como referencia el plano orbital de Jupiter, pero se ha tomado como referencia la tierra ya que es desde ella desde donde se hacen de momento las mayores observaciones astronómicas. La mayoría de las órbitas planetarias tienen pequeñas inclinaciones orbitales en relación tanto unas con otras como con relación al ecuador solar. No obstante existen notables excepciones en los planetas enanos como Plutón y Eris, que poseen inclinaciones orbitales con respecto a la eclíptica de 17 grados sexagesimales y 44 grados respectivamente, así como los grandes asteroides Pallas, que posee inclinaciones de 34 grados. Muchos de los planetas extrasolares existentes en otros sistemas solares poseen altos valores de la inclinación orbital. En el caso de la luna se mide la inclinación orbital con respecto al plano de la eclíptica.

Inclinación orbital en los satélites artificiales

La inclinación de las órbitas en los satélites naturales o artificiales siempre es medida con respecto al plano ecuatorial del planeta o del cuerpo desde el cual orbitan. El plano ecuatorial es el plano perpendicular al eje de rotación del planeta y que pasa por el centro del cuerpo. De esta forma se tienen diferentes clasificaciones en estos casos:

• Una inclinación de 0 grados significa que el cuerpo orbitante se encuentra orbitando en el plano del ecuador del planeta, y se entiende que el satélite gira en el mismo sentido que el planeta;
• Una inclinación de 90° indica que el cuerpo orbitante está en lo que se denomina una órbita polar, en este caso el objeto pasa por los polos (norte y sur) del planeta en vueltas sucesivas; y
• Una inclinación de 180 grados sexagesimales indica que el objeto orbitante está haciendo un movimiento retrógrado en el plano ecuatorial de la órbita.

Para objetos que giran a distancias lejanas del planeta se suele usar como plano de referencia el plano de Laplace y se define como el plano promedio que ocupa el satélite en su órbita durante un ciclo de precesión. En los casos en los que el eje de rotación no es conocido o se determina de una forma muy pobre, la inclinación se calcula con respecto al plano de la eclíptica, o a veces (en casos de objetos que se mueven muy despacio) se emplea el plano del espacio.

Cálculo

En astrodinámica, la inclinación $i\,$ puede ser calculada mediante la siguiente fórmula:

$i=\arccos {h_{\mathrm {z} } \over \left|\mathbf {h} \right|}\,$

Donde:

• $h_{\mathrm {z} }\,$ es la componente perpendicular al plano de $\mathbf {h} \,$,
• $\mathbf {h} \,$ es el vector de momento orbital perpendicular al plano orbital.

Valores para los planetas del sistema solar

Planeta​	Inclinación
- Mercurio	7,005°
- Venus	3,394°
- Tierra	0,000°
- Marte	1,850°
- Júpiter	1,303°
- Saturno	2,489°
- Urano	0,773°
- Neptuno	1,770°

Valores para los planetas enanos del sistema solar

Planeta Enano​	Inclinación
- Ceres	10,587°
- Plutón	17,14175°
Eris	44,187°
Makemake	28,96°
Haumea	28,19°

Véase también

• Abd Al-Rahman Al Sufi
• Mecanismo de Kozai