¿Cómo la gravedad mantiene a los planetas en un movimiento circular uniforme alrededor del sol?

El Sol es masivo; para ser precisos, su masa es el 99,80% de la masa de todo el sistema solar. Los planetas y otros objetos en el sistema solar orbitan alrededor del Sol porque quedan de la formación del Sistema Solar hace unos 460 mil millones de años de una nube masiva de Hidrógeno. [Cuando se derrumbó, la nube comenzó a girar. La nube giratoria de gas y polvo se aplanó debido a la fuerza de rotación, con el proto Sol en el centro y un disco en forma de panqueque de material que lo rodea. Los planetas se formaron a partir de este disco de material, reuniendo partículas de polvo en rocas cada vez más grandes hasta que los objetos del tamaño de un planeta se hubieran acumulado juntos]

Su movimiento actual es el resultado de la atracción gravitatoria del Sol en el centro del Sistema Solar. Hay dos fuerzas opuestas que actúan sobre los planetas: la gravedad que los empuja hacia adentro y la inercia de su órbita que los impulsa hacia afuera. Si la gravedad fuera dominante, los planetas se moverían en espiral hacia adentro y caerían sobre el sol. Si su inercia fuera dominante, los planetas saldrían en espiral hacia el espacio profundo. De hecho, están en perfecto equilibrio. Los planetas están intentando volar hacia el espacio profundo, pero la gravedad del Sol los está llevando a una órbita curva.

A medida que se mueve en su órbita, un planeta tiene un impulso hacia adelante, que se define como el producto de su velocidad y su masa. En ausencia de otras fuerzas, el impulso de un planeta lo llevaría directamente al espacio. La atracción gravitatoria del sol es poderosa y proporcional a la masa del planeta. Sin embargo, el campo gravitatorio del sol no se opone ni amplifica el movimiento hacia adelante del planeta; Si lo hiciera, el planeta iría en espiral hacia el sol o alejándose de él. En cambio, la fuerza de la gravedad actúa en una dirección que es casi exactamente perpendicular al movimiento hacia adelante del planeta.

Los planetas no se mueven en perfectas órbitas circulares. Si los planetas se movieran en órbitas circulares, la fuerza gravitatoria del sol siempre sería exactamente perpendicular a sus movimientos hacia adelante. Tal como está, se mueven en órbitas elípticas, un hecho descubierto por Kepler en 1618.

Datos de la órbita para los niños

Debido a que sus órbitas son elípticas, los planetas no se mueven con velocidades uniformes, se aceleran a medida que se acercan al Sol y disminuyen la velocidad cuando se alejan. Sin embargo, los períodos de mayor velocidad compensan los de menor velocidad para mantener la órbita de cada planeta estable.