Johannes Kepler a déduit que les planètes ont une orbite elliptique sur la base de ses observations et analyses approfondies du mouvement de Mars. Il a apporté des contributions essentielles au domaine de l'astronomie et du mouvement planétaire en formulant ses trois lois du mouvement planétaire, qui ont révolutionné notre compréhension du système solaire.

Voici comment Kepler a déterminé la forme elliptique des orbites planétaires :

1. Observations de Tycho Brahe :Kepler a eu accès aux données d'observation exceptionnellement précises recueillies par son mentor, l'astronome danois Tycho Brahe. Les mesures méticuleuses des positions planétaires et les enregistrements méticuleux effectués par Brahe ont fourni à Kepler une richesse de données de haute qualité.

2. Modèle héliocentrique :Kepler a adopté le modèle héliocentrique de Copernic, qui plaçait le Soleil au centre du système solaire avec des planètes en orbite autour de lui. Ce modèle contredisait le modèle géocentrique dominant de l’époque.

3. L'orbite de Mars :Kepler a concentré ses efforts sur la compréhension de l'orbite de Mars, connue pour ses irrégularités. Il s'est rendu compte que le mouvement de la planète s'écartait des trajectoires circulaires prédites par les astronomes précédents.

4. Chemin elliptique :Grâce à des calculs et des analyses minutieux, Kepler a découvert que l'orbite de Mars n'est pas circulaire mais elliptique ou en forme d'œuf. Il se rendit compte que le Soleil n'était pas au centre du cercle, mais à l'un des deux foyers de l'ellipse.

5. Première loi de Kepler :La première loi de Kepler sur le mouvement planétaire, également connue sous le nom de « loi des ellipses », stipule que l'orbite d'une planète autour du Soleil est une ellipse, avec le Soleil à un foyer.

6. Loi régionale :Kepler a également découvert qu'une ligne reliant une planète au Soleil balaie des zones égales dans des intervalles de temps égaux. C'est ce qu'on appelle la « deuxième loi de Kepler » ou la « loi des zones égales ».

7. Troisième loi (loi des harmonies) :Kepler a en outre révélé la relation entre les périodes orbitales et les distances des planètes au Soleil. Cette relation, connue sous le nom de « troisième loi de Kepler » ou « loi des harmonies », quantifie la relation proportionnelle entre le carré de la période orbitale d'une planète et le cube de sa distance moyenne au Soleil.

Les lois de Kepler ont révolutionné l'astronomie en fournissant un cadre mathématique et physique permettant de comprendre le mouvement planétaire. Ils ont jeté les bases des théories de la gravitation d’Isaac Newton, qui ont fait progresser notre compréhension de la mécanique céleste et de la dynamique de l’univers.