Vad är planetarisk rörelse?
Hur planeter rör sig är en av de tidigaste frågorna som forntida forskare mötte med när de försökte bestämma universums regler. Tidiga teorier antydde att jorden var universums centrum och att alla himmelsföremål kretsade runt den. Med Galileos fynd avslöjades det att solen, inte jorden, var centrum för vårt solsystem, och planeterna rörde sig runt den med olika hastigheter och vinklar. Dagens teorier om planetrörelse är baserade på det tyska århundradets tyska astronom Johannes Keplers arbete.
Med hjälp av sin mentor, Tycho Brahe, som grund för sina teorier, förändrade Kepler astronomiens och fysikens världar genom sina tre lagar om planetrörelse. Även om bara sex planeter kändes, bekräftades hans teorier mer än ett sekel senare av Newton och har hållit väl i över 400 år. Även om hans teorier är något förvirrande för icke-astronomen, förändrade de spelplanen för planetvetenskapens värld kraftigt.
Den första lagen som Kepler fastställde var att planetrörelsen är elliptisk snarare än cyklisk. I stället för att röra sig i ett cirkulärt mönster runt solen, rör sig varje planet i en oval formad bana. Denna lag var helt oenig med de rådande teorierna om planetrörelse som funnits sedan Aristoteles tid, men överväldigande vetenskapliga bevis visade så småningom Keplers nya teori vara sant.
Keplers andra lag handlar om hastigheten som planeter rör sig medan de följer deras omloppsbana. Planeter ändrar hastighet relativt deras position till solen; när de är närmare påskyndar de och när de är längre bort saknar de ner. Keplers andra lag säger att över en jämn tidsperiod kommer en planet att flytta ett lika stort avstånd. I grund och botten är avståndet det skulle resa på en månad längre men med högre hastighet när det är nära solen, medan det långt ifrån solen rör sig långsammare men har mindre avstånd att täcka. Enligt denna lag om planetrörelse balanserar hastigheten ut avståndet, så en planet kommer nästan alltid att täcka samma mängd avstånd under en viss tidsperiod.
Den tredje lagen om planetrörelse som Kepler divinerade är mer matematisk och komplicerad. Medan de två första lagarna behandlar hur en planet rör sig relativt solen, jämför den tredje lagen en planets rörelser med andra planeter. I princip sagt, om du kvadrerar den tid som en planet tar för att slutföra en bana och delar upp den med det genomsnittliga avståndet från planeten till solen, kommer du att få ett nästan identiskt förhållande för varje planet. Detta innebär att en planets omloppstid är direkt proportionell mot hur stor banan är, så förhållandet är nästan exakt samma oavsett vilken planet som beskrivs.
Planetrörelse hjälper till att beskriva solsystemets regler, men dess användbarhet slutar inte där. Förutom att förklara hur planeterna rör sig, hjälper det också moderna forskare att bestämma banor för satelliter och andra människoslagda föremål som läggs ut i rymden. Keplers lagar har också bidragit till att förklara kretsloppsmönstret för nya planeter som just upptäcktes med avancerad teknik, även om vi inte visuellt kan se dem.