Los elementos orbitales propios o elementos propios de una órbita son constantes de movimiento de un objeto en el espacio que permanecen prácticamente invariables a lo largo de una escala de tiempo astronómicamente larga. El término se utiliza habitualmente para describir las tres magnitudes:
Los elementos propios pueden contrastarse con los elementos orbitales keplerianos osculadores observados en un momento o época particular , como el semieje mayor , la excentricidad y la inclinación . Esos elementos osculadores cambian de manera cuasi periódica y (en principio) predecible debido a efectos tales como perturbaciones de planetas u otros cuerpos, y la precesión (por ejemplo, la precesión del perihelio ). En el Sistema Solar , tales cambios suelen ocurrir en escalas de tiempo de miles de años, mientras que los elementos propios están destinados a ser prácticamente constantes durante al menos decenas de millones de años.
En la mayoría de los cuerpos, los elementos osculadores están relativamente cerca de los elementos propios porque los efectos de precesión y perturbación son relativamente pequeños (véase el diagrama). En más del 99% de los asteroides del cinturón de asteroides , las diferencias son inferiores a 0,02 UA (para el semieje mayor a ), 0,1 (para la excentricidad e ) y 2° (para la inclinación i ). Sin embargo, esta diferencia no es despreciable para cualquier propósito en el que la precisión sea importante. Como ejemplo, el asteroide Ceres tiene elementos orbitales osculadores (en la época del 26 de noviembre de 2005).
mientras que sus elementos orbitales propios (independientes de la época) son [1]
Una notable excepción a esta regla de pequeñas diferencias son los asteroides que se encuentran en los huecos de Kirkwood , que están en fuerte resonancia orbital con Júpiter.
Para calcular los elementos propios de un objeto, se suele realizar una simulación detallada de su movimiento a lo largo de períodos de varios millones de años. Dicha simulación debe tener en cuenta muchos detalles de la mecánica celeste, incluidas las perturbaciones de los planetas. Posteriormente, se extraen de la simulación cantidades que permanecen invariables durante este largo período de tiempo; por ejemplo, la inclinación media, la excentricidad media y el semieje mayor medio. Éstos son los elementos orbitales propios. [ cita requerida ]
Históricamente, se han realizado varios cálculos analíticos aproximados, comenzando por los de Kiyotsugu Hirayama a principios del siglo XX. Los métodos analíticos posteriores a menudo incluían miles de correcciones perturbadoras para cada objeto en particular. En la actualidad, el método de elección es utilizar una computadora para integrar numéricamente las ecuaciones de la dinámica celeste y extraer las constantes de movimiento directamente de un análisis numérico de las posiciones predichas.
En la actualidad, el uso más destacado de los elementos orbitales propios se encuentra en el estudio de las familias de asteroides , siguiendo los pasos del trabajo pionero de Hirayama. El asteroide 132 Aethra , que cruza Marte, es el asteroide con el número más bajo que no tiene elementos orbitales propios.
