Funcionamiento de la órbita planetaria alrededor del Sol.

Los ocho planetas orbitan alrededor del sol de forma elíptica principalmente debido a las interacciones gravitacionales. El sol tiene una atracción gravitacional, como la mayoría de los planetas; otros cuerpos celestes también lo hacen, y las formas en que estas fuerzas interactúan y se atraen o repelen entre sí hacen que orbiten. La mayoría de los físicos y astrónomos creen que las órbitas planetarias deberían ser perfectamente circulares. El hecho de que en realidad sean elípticas, dicen muchos, tiene más que ver con fuerzas externas y errores de varianza que con cualquier otra cosa. El astrónomo alemán Johannes Kepler fue el primero en publicar material que prueba las órbitas elípticas, y sus teorías aún se consideran definitivas. Isaac Newton y Albert Einstein , entre otros, los agregaron y ampliaron .

Todos los planetas del Sistema Solar tienen órbitas elípticas, aunque su excentricidad varía.

Conceptos básicos del sistema solar

Se cree ampliamente que el sistema solar contiene ocho planetas, incluida la Tierra, que pasan alrededor de un sol central en varios intervalos, cada uno en su propia trayectoria elíptica. Mercurio, Venus, la Tierra y Marte juntos forman lo que se conoce como el sistema solar "interior". Estos planetas son los que giran más rápidamente. Mucho más lejos se encuentra el sistema "externo", formado por Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Estos planetas se sitúan mucho más lejos entre sí que los de los anillos interiores, y sus órbitas también tienden a ser mucho más grandes. Todas las órbitas son de forma elíptica, aunque con la excepción de Mercurio tienden a parecer casi perfectamente circulares. Por lo general, es solo a través de cálculos matemáticos intensos que las personas descubren que en realidad son elípticas.

El astrónomo Johannes Kepler formuló las leyes del movimiento planetario en el siglo XVIII.

Influencia de la excentricidad

Kepler fue el primero en identificar la forma elíptica a finales del siglo XVII. Se le ocurrieron tres "leyes del movimiento planetario " relacionadas que cuantifican el movimiento orbital con cierta precisión. Mediante estas leyes pudo explicar que los planetas se mueven en un plano con el sol en un foco y determinó que la forma de la elipse debería medirse en términos de excentricidad; es decir, cuanto más excéntrica es una órbita, más alargada es. Kepler no determinó por qué orbitan en una elipse, pero su base fue utilizada por otros físicos que dieron explicaciones concretas.

Isaac Newton relacionó el movimiento planetario con la atracción gravitacional del sol.

Importancia de la gravedad

Los estudios de Newton concluyeron que la gravedad juega un papel importante. A través de una serie de cálculos, pudo demostrar que los planetas se atraen entre sí y el sol, ya que el sol también ejerce una atracción gravitacional sobre ellos. Esto tiene el efecto de aplastar las órbitas que cabría esperar que fueran circulares en un sistema cerrado, ya que los tirones gravitacionales actúan entre sí. Una forma de pensar en esto es imaginar muchas manos tirando caramelos.

En teoría, la gravedad de un objeto masivo dobla el espacio-tiempo a su alrededor.

Curvatura del espacio

La forma física de la extensión del espacio también contribuye. La teoría de la relatividad de Einstein también ayuda a completar la explicación de por qué los planetas orbitan alrededor del Sol de forma elíptica, ya que parte de la forma de las órbitas es el resultado de la curvatura del espacio causada por los planetas que actúan sobre el espacio-tiempo a su alrededor. La "flexión" del espacio resultante tiene un impacto proporcional en el movimiento, y obliga a lo que de otra manera sería circular a aplanarse y alargarse.

Aplicaciones matemáticas

En la mayoría de los casos, la única forma precisa de medir las órbitas y calcular la velocidad y el movimiento planetarios es realizar una serie de cálculos matemáticos algo complejos. Las personas pueden calcular la órbita de planetas individuales así como entidades como cometas usando las reglas matemáticas establecidas por Kepler, Newton, Einstein y los que le siguieron, y también pueden usar ecuaciones para rastrear el grado de cambio en el tiempo. Esta información es útil para varias aplicaciones, desde la programación de telescopios para la observación hasta la determinación del grado de amenaza que representa un cometa o asteroide que se aproxima .

Cambios en el tiempo

Es importante que la gente recuerde que muchas descripciones de las órbitas planetarias son simplistas en aras de una fácil comprensión, y muchas colocan al sol como un cuerpo fijo en el espacio alrededor del cual se mueven los planetas. De hecho, el sol está en movimiento junto con los planetas y, a medida que se mueven por el espacio, la forma precisa de las órbitas también cambia. Esto debe tenerse en cuenta al analizar las discusiones sobre la forma en que los planetas orbitan alrededor del sol, ya que todo el sistema orbital, de hecho, se está moviendo.