行星运行轨迹为什么有时候是椭圆

行星绕恒星运行的轨道之所以是椭圆而不是正圆是由于除了行星所绕行的恒星之外，其他天体的引力所致，拿地球绕太阳公转为例，地球除了受太阳引力的作用，还会受到其他天体，包括月球、其他行星以及小行星、太阳系外的恒星，以及其他一切可以产生引力的天体乃至整体宇宙的引力作用。理想上二体运动，在不受其他引力影响的情况下，以任务一体为参照物，另一体都是绕其作匀速圆周运动，轨道也必然是正圆。但现实中，理想二体运动的状态是不可能成立的。因此，行星绕恒星的运行轨道不可能是完美的正圆，大多呈椭圆。

开普勒在1609年发表的伟大著作《新天文学》中提出了他的前两个行星运动定律。行星运动第一定律认为每个行星都在一个椭圆形的轨道上绕太阳运转，而太阳位于这个椭圆轨道的一个焦点上。行星运动第二定律认为行星运行离太阳越近则运行就越快，行星的速度以这样的方式变化：行星与太阳之间的连线在等时间内扫过的面积相等。十年后开普勒发表了他的行星运动第三定律：行星距离太阳越远，它的运转周期越长；运转周期的平方与到太阳之间距离的立方成正比。

为何天体都是椭圆轨道而没有纯圆周运动。学高中时，许多人对圆周运动的性质有所了解，速度与向心力垂直，向心力大小与速度有关，反之，这也是必要条件。
纯圆周运动的苛刻条件：1、初速要与向心力垂直，2、距离作半径的向心力与万有引力相等。
天体运动不可能恰巧满足此苛刻条件，首先初速往往与引力有一个不垂直的角度，径向速度会拉长距离变得不圆。其次，若此半径需要的向心力与引力不等，会促使改变曲率半径才能相适应。所以，天体运动轨道都是椭圆。椭圆每点的曲率半径是变化的。
只是不同的椭圆，偏心率有大有小，决定扁的程度。偏心率e就是焦点与中心的距离c在半长轴a上所占的比例c/a。圆为0，越大越扁，越小越圆。
开普勒三大定律就是椭圆运动的总结性规律，高等物理上对三定律有严格证明。 可以用极坐标系求出椭圆具体方程。
有些人装懂，以为是多个星球的共同引力作用导致不完美的状态，才会椭圆，这是错误的。太阳系即使只有一个行星，这行星轨道也是椭圆。学高等物理求出行星轨道椭圆方程才能明白为什么。