ABC of Astronomy - E Is for Ecliptic

• Aprile 19, 2024

Circa cinque miliardi di anni fa il Sole era una cosa da capogiro. Stava ruotando sul suo asse e un enorme disco polveroso ruotava attorno ad esso. I pianeti, le lune, gli asteroidi e altri oggetti formati dal materiale del disco. Sebbene il disco non esista più, il piano che ha occupato è ancora contrassegnato dalle orbite dei corpi del sistema solare. Si chiama il piano eclittico. Le orbite non sono circolari, sono circoli un po 'schiacciati noti come ellissi. Il eccentricità di un'orbita ci dice quanto sia schiacciata la sua forma.

L'eclittica
Mentre la Terra viaggia intorno al Sole ogni anno, vediamo la posizione del Sole cambiare sullo sfondo delle stelle fisse. Il percorso che sembra prendere è chiamato l'eclittica. Le costellazioni che si trovano lungo questo percorso servivano come una sorta di calendario e avevano un significato religioso per i popoli antichi. Sono le costellazioni dello zodiaco.

Invece di pensare all'eclittica come a un percorso, prova a immaginarlo come una superficie piana, un piano. Si estenderebbe dal Sole verso il Sistema Solare. I pianeti orbitano sul piano dell'eclittica. Gli otto pianeti sono praticamente sullo stesso piano. Tuttavia l'orbita di Plutone è inclinata all'eclittica di 17 gradi.

Quindi l'eclittica è dove si trovano i pianeti, ed è la linea centrale dello zodiaco. Ma perché si chiama l'eclittica? È perché è legato a eclissi. Sebbene la Luna sia anche sull'eclittica, la sua orbita è leggermente inclinata - circa 5 gradi - rispetto all'orbita terrestre. Esistono due punti in cui le orbite si incrociano e queste vengono chiamate nodi. Se c'è una nuova luna o una luna piena quando la luna è su un nodo, allora il sole, la terra e la luna sono allineati per un'eclissi.

Ellisse
Per secoli la gente ha ipotizzato che le orbite fossero circolari e che la Terra fosse al centro del cosmo. Cerchi e sfere, essendo forme perfette, erano una caratteristica dei cieli e un contrasto con la nostra Terra imperfetta. In effetti, le orbite planetarie nel Sistema Solare sono abbastanza vicine all'essere circolari da richiedere molta attenta osservazione e misurazione per rilevare che non lo sono.

Tuttavia, se si presume che le orbite siano circolari, le previsioni sul moto planetario non saranno accurate, né le previsioni di eventi come un transito di Venere. Per adattare il modello alle osservazioni, Tolomeo (90-168) fece muovere i pianeti su complicati sistemi di cerchi. In realtà ha funzionato abbastanza bene in termini di previsione, ma per un lungo periodo di tempo gli errori sono diventati evidenti.

Ci fu un certo miglioramento quando Copernico mise il Sole al centro del sistema. Eppure non era ancora preciso perché Copernico manteneva le orbite circolari. La svolta avvenne con il lavoro di Johannes Kepler (1571-1630). Keplero, che era un matematico, usò le meticolose osservazioni per un periodo di anni di Tycho Brahe (1546-1601) per dare un senso ai moti planetari. Fu solo quando ebbe l'idea che forse le orbite non erano circolari che riuscì a far coincidere teoria e osservazione.

Keplero scoprì che le orbite erano ellissi. Ciò corrispondeva ai dati di Brahe e Keplero era in grado di descriverli matematicamente.

Un'ellisse è un cerchio schiacciato, con due punti focali chiamati foci. In termini di Sistema Solare, le orbite dei pianeti sono ellissi e il Sole è a un fuoco. Un cerchio è un caso speciale di un'ellisse, in cui entrambi i fuochi si trovano nello stesso posto.

Eccentricità
Eccentricità è un termine che ci dice quanto è arrotondata un'ellisse, su una scala da 0 a 1. Un cerchio ha un'eccentricità di 0 (e = 0). Un'ellisse non può avere un'eccentricità di 1, ma un'ellisse molto lunga e stretta potrebbe essere vicina a 1. I pianeti del Sistema Solare non hanno orbite altamente eccentriche. Venere ha l'orbita più arrotondata con e = 0,0068. Il pianeta nano Plutone ha l'orbita più eccentrica (e = 0,2488) e, come abbiamo visto in un diagramma precedente, anche la sua orbita è inclinata rispetto all'eclittica. È una caratteristica di molti degli oggetti più distanti che hanno orbite eccentriche e inclinate.

Istruzioni Video: History of Astronomy Part 1: The Celestial Sphere and Early Observations (Aprile 2024).