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Il movimento dei pianeti intorno al Sole

 

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MOTO DI RIVOLUZIONE

Ogni pianeta del Sistema Solare si muove intorno al Sole seguendo la propria orbita. Questo movimento prende il nome di moto di rivoluzione. L'espressione viene dal latino revòlvere, cioè ripercorrere il cammino.

Se osservassimo i pianeti dal di fuori del Sistema Solare in modo da vedere dall'alto l'emisfero settentrionale della Terra, vedremmo tutti i pianeti girare intorno al Sole in senso antiorario su orbite tutte poggiate su uno stesso piano.

Sistema solare

 

SISTEMA ELIOCENTRICO

Il primo ad affermare che i pianeti ruotano intorno al Sole fu Copernico che elaborò il suo sistema eliocentrico, ovvero il Sole al centro dell'Universo con i pianeti che girano intorno ad esso. 

Egli però riteneva che le orbite dei pianeti fossero circolari e non ellittiche come in realtà è.

 

PERIODO DI RIVOLUZIONE

Il tempo che un pianeta impiega per compiere un giro completo intorno al Sole prende il nome di periodo di rivoluzione.

Il pianeta con il minor periodo di rivoluzione è Mercurio (88 giorni). Quello con il periodo di rivoluzione maggiore è Nettuno (164,8 anni).

 

LEGGI DI KEPLERO

Tra gli scienziati che hanno studiato il moto di rivoluzione dei pianeti, un ruolo di particolare importanza ha l'astronomo tedesco Giovanni Keplero, vissuto tra il '500 e il '600.

Egli enunciò tre leggi che spiegano il moto di rivoluzione dei pianeti.

 

PRIMA LEGGE DI KEPLERO

La prima legge di Keplero afferma che le orbite descritte dai pianeti sono delle ellissi di cui il Sole occupa uno dei due fuochi.

Fino a quel momento si era pensato che le orbite fossero delle circonferenze. In realtà esse sono delle ellissi, ma poco schiacciate, con la sola eccezione di Mercurio e in parte anche di Marte.

Affermare che l'orbita è un'ellisse significa dire che la distanza di un pianeta dal Sole non è sempre la stessa nell'arco del tempo.

Il punto in cui la distanza dal Sole è minima si chiama perielio, termine che viene dal greco:

  • perί che significa intorno;

  • hèlios, ovvero Sole.

 

Il punto in cui la distanza dal Sole è massima si chiama afelio, termine che viene da:

  • apό che significa lontano;

  • ed hèlios.

 

Prima legge di Keplero

 

 

SECONDA LEGGE DI KEPLERO

Keplero osservò che il moto di un pianeta non avviene con una velocità costante nel tempo, ma il pianeta accelera quando si trova più vicino al Sole, quindi all'afelio, mentre rallenta quando si trova più lontano dal Sole, cioè al perielio.

Da ciò dedusse la sua seconda legge che afferma che la velocità di un pianeta, nel suo modo di rivoluzione, è tale che il raggio vettore, cioè il raggio che va dal centro del Sole al centro del pianeta, descrive aree uguali in tempi uguali.

Nel disegno a lato l'area di colore giallo chiaro è equivalente all'area di colore arancio. Il pianeta, quindi, impiega lo stesso tempo a compiere il tratto P1P2 e il tratto P3P4: infatti il primo tratto è percorso alla velocità massima, mentre il secondo alla velocità minima.

 

Seconda legge di Keplero

 

TERZA LEGGE DI KEPLERO

Un'altra osservazione fatta da Keplero fu che i pianeti più lontani dal Sole hanno un periodo di rivoluzione più lungo. Questo è dovuto a due motivi:

  • l'orbita è più ampia essendo maggiore la distanza dal Sole;
  • la velocità del pianeta è minore rispetto a quella dei pianeti più interni.

 

La terza legge di Keplero dice che il quadrato del periodo di rivoluzione è proporzionale al cubo della sua distanza media dal Sole.

 

Terza legge di Keplero

 

VALIDITA' DELLE LEGGI DI KEPLERO

Le leggi di Keplero non valgono solamente per i pianeti, ma per tutti i corpi celesti del Sistema Solare, quindi comete, asteroidi, satelliti naturali ed artificiali.

Così, ad esempio, la Luna che è il satellite della Terra, descrive intorno ad essa un'ellisse di cui il nostro pianeta occupa uno dei due fuochi.

 

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