Il movimento della Terra attorno al Sole è stato un mistero per molti secoli poiché i primi osservatori del cielo hanno tentato di capire cosa si stesse effettivamente muovendo: il Sole attraverso il cielo o la Terra intorno al Sole. L'idea del sistema solare incentrato sul Sole è stata dedotta migliaia di anni fa dal filosofo greco Aristarco di Samo. Non è stato provato fino a Astronomo polacco Nicolaus Copernicus propose le sue teorie centrate sul Sole nel 1500 e mostrò come i pianeti potessero orbitare attorno al Sole.
La Terra orbita attorno al Sole in un cerchio leggermente appiattito chiamato "ellisse". In geometria, l'ellisse è una curva che gira attorno a due punti chiamati "focolai". Il la distanza dal centro alle estremità più lunghe dell'ellisse è chiamata "asse semi-maggiore", mentre la distanza dai "lati" appiattiti dell'ellisse è chiamato "asse semi-minore". Il Sole è al centro dell'ellisse di ogni pianeta, il che significa che la distanza tra il Sole e ciascun pianeta varia dappertutto l'anno.
Caratteristiche orbitali terrestri
Quando la Terra è più vicina al Sole nella sua orbita, è al "perielio". Quella distanza è 147.166.462 chilometri e la Terra arriva lì ogni 3 gennaio. Quindi, il 4 luglio di ogni anno, la Terra è più lontana dal Sole che mai, a una distanza di 152.171.522 chilometri. Quel punto si chiama "afelio". Ogni mondo (comprese le comete e gli asteroidi) nel sistema solare che orbita principalmente attorno al Sole ha un punto perielio e un afelio.
Si noti che per la Terra, il punto più vicino è durante l'inverno dell'emisfero settentrionale, mentre il punto più distante è l'estate dell'emisfero settentrionale. Sebbene ci sia un piccolo aumento del riscaldamento solare che il nostro pianeta riceve durante la sua orbita, non è necessariamente correlato al perielio e all'afelio. Il ragioni per le stagioni sono più dovuti all'inclinazione orbitale del nostro pianeta durante tutto l'anno. In breve, ogni parte del pianeta inclinata verso il Sole durante l'orbita annuale verrà riscaldata di più durante quel periodo. Mentre si inclina, la quantità di riscaldamento è inferiore. Ciò aiuta a contribuire al cambiamento delle stagioni più del posto della Terra nella sua orbita.
Aspetti utili dell'orbita terrestre per gli astronomi
L'orbita terrestre attorno al Sole è un punto di riferimento per la distanza. Gli astronomi prendono la distanza media tra la Terra e il Sole (149.597.691 chilometri) e la usano come distanza standard chiamata "unità astronomica" (o AU in breve). Quindi lo usano come scorciatoia per distanze maggiori nel sistema solare. Ad esempio, Marte è 1.524 unità astronomiche. Ciò significa che è poco più di una volta e mezza la distanza tra la Terra e il Sole. Giove è 5,2 UA, mentre Plutone è un enorme 39., 5 UA.
L'orbita lunare
Anche l'orbita della Luna è ellittica. Si muove intorno alla Terra una volta ogni 27 giorni e, a causa del blocco delle maree, ci mostra sempre la stessa faccia qui sulla Terra. La Luna in realtà non orbita attorno alla Terra; orbitano effettivamente in un centro di gravità comune chiamato baricentro. La complessità dell'orbita Terra-Luna e la loro orbita attorno al Sole si traducono nell'apparente forma mutevole della Luna vista dalla Terra. Questi cambiamenti, chiamati fasi della luna, esegui un ciclo ogni 30 giorni.
È interessante notare che la Luna si sta lentamente allontanando dalla Terra. Alla fine, sarà così lontano che eventi come le eclissi solari totali non si verificheranno più. La Luna occulterà comunque il Sole, ma non sembrerà bloccare l'intero Sole come succede ora durante un'eclissi solare totale.
Orbite di altri pianeti
Gli altri mondi del sistema solare che orbitano attorno al Sole hanno anni di lunghezza diversa a causa delle loro distanze. Il mercurio, ad esempio, ha un'orbita lunga solo 88 giorni terrestri. Venere è di 225 giorni terrestri, mentre Marte è di 687 giorni terrestri. Giove impiega 11,86 anni terrestri per orbitare attorno al Sole, mentre Saturno, Urano, Nettuno e Plutone impiegano rispettivamente 28,45, 84, 164,8 e 248 anni. Queste lunghe orbite riflettono una delle Le leggi di Johannes Keplero sulle orbite planetarie, che dice che il periodo di tempo necessario per orbitare attorno al Sole è proporzionale alla sua distanza (il suo asse semi-maggiore). Le altre leggi che ha ideato descrivono la forma dell'orbita e il tempo impiegato da ogni pianeta per attraversare ogni parte del suo percorso attorno al Sole.
Modificato e ampliato da Carolyn Collins Petersen.