Le tre leggi del moto planetario, formulato da Johannes Kepler nel XVII secolo, descrivono i moti dei pianeti nel nostro sistema solare a un alto grado di precisione. Storici della scienza di credito queste leggi con aiutando Sir Isaac Newton arriva alla legge di gravitazione universale. Perché le leggi della fisica sono universali, i pianeti di altre stelle devono anche rispettare queste leggi. È interessante notare che, la moderna teoria della gravità teoria di Einstein generale della relatività, descrive la gravità non come una "forza" di funzionamento tra le masse, ma una conseguenza della curvatura dello spazio causata dalla presenza di massa. Questa teoria ha spiegato alcuni fenomeni gravitazionali, come ad esempio i piccoli turni in orbita di mercurio, che le leggi di Newton e Keplero non potevano.
Piano orbitale dei pianeti
Gli otto pianeti del nostro sistema solare orbita intorno al sole in una direzione e quasi sullo stesso piano. Tutti i pianeti rimangono all'interno di otto gradi di "eclittica," il percorso apparente del sole attraverso il cielo. I movimenti periodici dei pianeti dalla forma piano eclittica la band nel cielo chiamato zodiaco. Moderna teoria planetaria sostiene che il sole e i pianeti formarono da una vasta "nebulosa solare", circa 4,6 miliardi anni fa. Le leggi della fisica richiedono che la nebulosa deve avere stato rotante e, nel corso del tempo, appiattita in un disco rotante. Complanare (stesso piano) orbite sono attribuite a questo disco singolo di rotazione materiale primordiale.
Prima legge di Keplero
Prima legge di Keplero afferma che le orbite planetarie intorno al sole sono figure matematiche chiamati ellissi, il sole occupa uno dei due fuochi di ogni ellisse. Perché un'ellisse è una curva continua, direzione di un pianeta è in continua evoluzione. Di conseguenza, ogni pianeta rimane in uno stato di continua accelerazione rispetto alla direzione, ma non per quanto riguarda la velocità. Secondo la seconda legge di Newton del moto, la forza dovuti all'accelerazione è diretta verso il sole. Con l'eccezione di Marte, le orbite ellittiche dei pianeti sono quasi circolare.
Seconda legge di Keplero
Seconda legge di Keplero afferma che ogni pianeta gira in tale modo che la linea che unisce al sole spazia su aree uguali in lunghezze uguali di tempo. La velocità orbitale di ciascun pianeta varia inversamente come la radice quadrata della sua distanza dal sole. Con le eccezioni di Venere e Urano, i pianeti ruotano nella stessa direzione come loro moto attorno al sole.
Terza legge di Keplero
Terza legge di Keplero afferma che il quadrato di periodi, i tempi di rivoluzione, di qualsiasi due pianeti sono nella stessa proporzione come i cubi delle loro distanze medie dal sole. Dall'espressione matematica di questa legge, si può dimostrare che le distanze medie di tutti i pianeti può essere espressa in termini di distanza di un solo pianeta. Il criterio naturale per questo è la distanza media della terra dal sole, che viene chiamato "unità astronomica".