IL MOTO DEI PIANETI: Keplero e Newton

I pianeti (dal greco πλανάομαι = vado errando) si distinguono dalle stelle perché cambiano sensibilmente e con regolare periodicità la loro posizione nella volta celeste rispetto agli altri corpi.

Il primo a riconoscere che i pianeti ruotano intorno al Sole fu COPERNICO, che con il sistema eliocentrico, rivoluzionò profondamente la concezione geocentrica tolemaica. Secondo Copernico, i pianeti seguivano orbite circolari. Fu KEPLERO a stabilire che i pianeti percorrono invece orbite a forme di ellisse e regolò il loro movimento con tre leggi:

1. L' orbita descritta dai pianeti è un’ellissi di cui il Sole occupa uno dei fuochi.

2. Durante il movimento del pianeta il raggio che unisce il Sole al pianeta stesso descrive aree uguali in tempi uguali

3. Il quadrato del tempo necessario a percorrere l'intera orbita è proporzionale al cubo del semiasse maggiore dell’orbita. ( R3 / T2 = K).

Fu Newton a intuire l'esistenza di una forza di attrazione tra i corpi e a descriverne gli effetti attraverso la legge della gravitazione universale:

dove G è la costante di gravitazione universale (pari a 6,67 x 10 dyn cm2/g2), M e m sono le masse dei corpi e d è la distanza fra i loro centri.

 

  I PIANETI

I pianeti del Sistema solare sono molto diversi tra loro come natura, come grandezza e come distanza dal Sole.

Si usa cosi distinguere la "famiglia dei pianeti piccoli" o di tipo terrestre (Mercurio, Venere, Terra e Marte) e la "famiglia del pianeti giganti" o di tipo gioviano o solare (Giove, Saturno, Urano e Nettuno). Plutone, di cui si conosce ben poco, non neutra in nessuna delle due distinzioni.

Mercurio Venere, Terra e Marte sono piccole sfere di rocce e metalli che orbitano vicino al Sole: la massima parte (oltre il 90%) della massa planetaria risiede invece nei due maggiori pianeti gioviani (Giove e Saturno). La differenza più evidente tra i due gruppi di pianeti è nelle dimensioni; il diametro del pianeta terrestre più grande (la Terra) è circa 1/4 di quello del pianeta gioviano più piccolo (Nettuno).

Altra caratteristica che accentua nettamente la differenza tra i due gruppi è la densità: nei pianeti terrestri è in media 5 volte superiore a quella dell'acqua, mentre in quelli giovani arriva solo a 1,5 volte o meno. La densità dipende in gran parte dalla natura dei materiali che costituiscono i pianeti (gas, sostanze rocciose e ghiacci).

I pianeti terrestri hanno atmosfere tenui o ne sono privi, mentre quelli gioviani hanno atmosfere dense (formate in prevalenza da idrogeno ed elio). Ricordiamo, infine, che i pianeti terrestri hanno pochi o nessun satellite, mentre quelli gioviani ne hanno numerosi.

Ai di là di Saturno, inoltre, si trovano i pianeti Urano, Nettuno e Plutone che, per le loro temperature estremamente basse, vengono chiamati "pianeti di ghiaccio"