Le leggi del moto dei pianeti

LE LEGGI DEL MOTO DEI PIANETI

Il movimento di rivoluzione dei pianeti intorno al Sole è regolato da tre leggi scoperte dall’astronomo tedesco Giovanni Keplero (Johannes von Kepler) agli inizi del Seicento, che da lui prendono il nome (8).

• Prima legge di Keplero (8a): i pianeti ruotano intorno al Sole secondo orbite a forma di ellisse, nelle quali il Sole occupa uno dei due fuochi (F₁ e F₂). Questo significa che, percorrendo la sua orbita, il pianeta occupa, rispetto al Sole, distanze sempre diverse: come abbiamo visto per la Terra, la distanza minore si chiama perielio (P₁), quella maggiore afelio (P₂).

• Seconda legge di Keplero (8b): i segmenti immaginari che uniscono un pianeta al Sole descrivono aree uguali in tempi uguali. Infatti, dal momento che la velocità dei pianeti è minore quando si trovano lontani dal Sole e maggiore quando si trovano vicini, in intervalli di tempo uguali un pianeta percorre tratti dell’orbita di lunghezza diversa.

• Terza legge di Keplero (8c): il quadrato del periodo di rivoluzione intorno al Sole è proporzionale al cubo della sua distanza media dal Sole. In pratica, il tempo impiegato da un pianeta a ruotare intorno al Sole è tanto maggiore quanto maggiore è la sua distanza media dal Sole. Per fare un esempio, se la Terra impiega un anno a girare intorno al Sole, Nettuno, che dista dal Sole 30 volte più della Terra, impiega oltre 164 anni.

Le tre leggi di Keplero spiegano come si muovono i pianeti, ma esiste anche una legge che spiega perché i pianeti (e non solo i pianeti, ma tutti i corpi) si muovono in un certo modo. Si tratta della legge di gravitazione universale elaborata dallo scienziato inglese Isaac Newton nel 1687.
Secondo la legge di Newton, due corpi si attraggono esercitando l’uno rispetto all’altro una forza che è direttamente proporzionale al prodotto delle loro masse e inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza.
La legge di gravitazione universale spiega la forza di attrazione tra tutti i corpi del Sistema Solare, in particolare tra il Sole e i pianeti (9); precisamente, quanto più un pianeta è vicino al Sole tanto più ne è attratto e la sua velocità aumenta. Per questo motivo i pianeti più lontani percorrono la loro orbita più lentamente di quelli vicini.

(9) La legge di gravitazione universale