Qu'est-ce qu'un mouvement planétaire?
Le mouvement des planètes est l’une des premières questions à laquelle les scientifiques de l’époque ont été confrontés pour tenter de déterminer les règles de l’univers. Les premières théories postulaient que la Terre était le centre de l'univers et que tous les objets célestes étaient en orbite autour d'elle. Avec les découvertes de Galileo, il a été révélé que le soleil, et non la Terre, était le centre de notre système solaire et que les planètes s’y déplaçaient à des vitesses et à des angles variables. Les théories actuelles sur le mouvement des planètes sont basées sur le travail de l'astronome allemand Johannes Kepler du 16ème siècle.
En utilisant les travaux de son mentor, Tycho Brahe, comme base de ses théories, Kepler a changé les mondes de l'astronomie et de la physique grâce à ses trois lois du mouvement des planètes. Bien qu'à l'époque, six planètes seulement soient connues, ses théories ont été confirmées plus d'un siècle plus tard par Newton et ont bien résisté pendant plus de 400 ans. Bien que ses théories soient quelque peu déroutantes pour le non-astronome, elles ont grandement changé le terrain de jeu du monde de la science planétaire.
La première loi que Kepler a déterminée était que le mouvement planétaire est elliptique plutôt que cyclique. Plutôt que de se déplacer de façon circulaire autour du soleil, chaque planète se déplace sur une orbite de forme ovale. Cette loi était en complet désaccord avec les théories dominantes sur le mouvement planétaire qui existaient depuis l'époque d'Aristote, mais des preuves scientifiques accablantes ont finalement prouvé la véracité de la nouvelle théorie de Kepler.
La seconde loi de Kepler concerne la vitesse à laquelle les planètes se déplacent lorsqu'elles suivent leur orbite. Les planètes changent de vitesse par rapport à leur position au soleil; quand ils sont plus proches, ils accélèrent, et quand ils sont plus loin, ils ralentissent. La deuxième loi de Kepler stipule que, sur des périodes de temps égales, une planète se déplacera sur une distance égale. Fondamentalement, la distance parcourue en un mois est plus longue, mais à une vitesse plus élevée quand il est proche du soleil, bien que loin du soleil, il se déplacerait plus lentement mais aurait moins de distance à parcourir. Selon cette loi du mouvement des planètes, la vitesse équilibre la distance, de sorte qu'une planète parcourra presque toujours la même distance sur une période donnée.
La troisième loi du mouvement planétaire imaginée par Kepler est plus mathématique et plus complexe. Tandis que les deux premières lois traitent de la façon dont une planète se déplace par rapport au soleil, la troisième loi compare les mouvements d'une planète à d'autres planètes. En gros, si vous quadrillez le temps que prend une planète pour terminer une orbite et que vous la divisez par la distance moyenne au cube de la planète au soleil, vous obtiendrez un rapport presque identique pour chaque planète. Cela signifie que le temps en orbite d’une planète est directement proportionnel à la taille de son orbite, de sorte que le rapport est presque identique, quelle que soit la planète décrite.
Les mouvements planétaires aident à décrire les règles du système solaire, mais leur utilité ne s'arrête pas là. En plus d'expliquer le mouvement des planètes, il aide également les scientifiques modernes à déterminer les structures en orbite de satellites et d'autres objets créés par l'homme et placés dans l'espace. Les lois de Kepler ont également contribué à expliquer le modèle en orbite de nouvelles planètes que la technologie de pointe vient de découvrir, même si nous ne pouvons pas les observer visuellement.