Съдържание
В ежедневния свят гравитацията е силата, която кара обектите да падат надолу. В астрономията гравитацията е и силата, която кара планетите да се движат по близо кръгови орбити около звезди. На пръв поглед не е очевидно как една и съща сила може да породи подобни на пръв поглед различни поведения. За да се разбере защо това е, е необходимо да се разбере как външна сила влияе на движещ се обект.
Силата на гравитацията
Гравитацията е сила, която действа между всеки два обекта. Ако един обект е значително по-масивен от другия, тогава гравитацията ще издърпа по-малко масивния обект към по-масивния. Планетата например ще изпита сила, която я дърпа към звезда. В хипотетичния случай, когато двата обекта първоначално са неподвижни един спрямо друг, планетата ще започне да се движи в посока на звездата. С други думи, тя ще падне към звездата, както би подсказало ежедневното преживяване на гравитацията.
Ефектът от перпендикулярно движение
Ключът към разбирането на орбиталното движение е да осъзнаем, че планетата никога не е неподвижна спрямо своята звезда, а се движи с висока скорост. Например Земята пътува с около 108 000 километра в час (67 000 мили в час) по своята орбита около слънцето. Посоката на това движение по същество е перпендикулярна на посоката на гравитацията, която действа по права линия от планетата към Слънцето. Докато гравитацията дърпа планетата към звездата, голямата й перпендикулярна скорост я носи странично около звездата. Резултатът е орбита.
Центробежна сила
Във физиката всеки вид кръгово движение може да се опише по отношение на центробетална сила - сила, която действа към центъра. В случай на орбита тази сила се осигурява от гравитацията. По-познат пример е обект, завъртян наоколо в края на парче низ. В този случай центростремителната сила идва от самата струна. Обектът се дърпа към центъра, но перпендикулярната му скорост го поддържа да се движи в кръг. По отношение на основната физика ситуацията не се различава от случая на планета, която обикаля около звезда.
Кръгови и некръгови орбити
Повечето планети се движат по приблизително кръгови орбити, като следствие от начина, по който се формират планетарните системи. Основната особеност на кръговата орбита е, че посоката на движение винаги е перпендикулярна на линията, свързваща планетата с централната звезда. Това обаче не трябва да е така. Кометите например често се движат по некръгови орбити, които са силно удължени. Такива орбити все още могат да се обяснят с гравитацията, въпреки че теорията е по-сложна, отколкото за кръговите орбити.