Johannes Kepler (1571-1630), s'inspirant des observations de Tycho Brahe (1546-1601), a élaboré les relations mathématiques régissant les orbites du système solaire. Des années plus tard, la théorie de la gravité de Sir Isaac Newton a mis ces lois en perspective, les montrant comme des conséquences naturelles de l'attraction gravitationnelle du soleil agissant sur chacune des planètes. La troisième loi de Kepler stipule que la période de révolution d'une planète autour du soleil (son année) est liée à sa distance moyenne au soleil: Le carré de l'année est proportionnel au cube de la distance.

Trouve la moyenne distance en unités astronomiques (UA) de la planète au soleil. Un AU est la distance de la terre au soleil, environ 93 millions de miles. La distance est moyenne parce que la première loi de Kepler stipule que les orbites planétaires sont des ellipses, pas nécessairement des cercles, donc la distance varie généralement quelque peu au cours de la période de l'orbite de la planète. Cube la distance moyenne, ou soulevez-la pouvoir de trois. Par exemple, une planète exactement deux fois plus éloignée de la Terre vers le Soleil a une distance moyenne de 2,00, qui devient 8,00 en cubes.

Prends la racine carrée du cube de la distance moyenne. C'est la période orbitale de la planète dans les années terrestres. Dans l'exemple, la racine carrée de 8,00 est d'environ 2,83, donc une planète orbitant à 2,00 UA du soleil prend 2,83 ans pour compléter une orbite.

Astuce

Ces calculs sont basés sur le la masse du soleil et ne travaillent que directement dans ce système solaire, mais la relation de base tient dans toute situation orbitale: Le carré de la période est égal au cube de la distance multiplié par une constante qui dépend de la masse du corps central. >