Lune giganti e orbite (poco) ellittiche. Per Lucia.

Lucia ci fa due domande.

La prima :

Ma allora anche l'effetto della Luna e del Sole giganti all'orizzonte possono dipendere da un fenomeno di rifrazione??

No. Si tratta di un effetto di percezione, dovuto al nostro sistema di visione (occhio + cervello) neppure tanto ben capito dagli studiosi del campo. Quando vediamo la Luna al sorgere, e quindi bassa sull'orizzonte, ci puo' apparire molto più grande di quando poi si alza nel cielo.  Per sincerarsene è semplice sperimentalmente: in una bella notte di Luna piena si prende un righello, braccio teso e si misura anche molto approssimativamente il diametro della Luna appena sorta. Poi si rifà dopo un ora o due e .... si troverà lo stesso valore. E' quindi il nostro cervello che ci inganna. D'altronde devi pensare che immagini, bellissime, come quella qui sopra sono prese con forti teleobiettivi, per esaltare l'effetto.  Una luna che ci apparisse cosi grande veramente dovrebbe essere assai più grande della Terra!! e saremmo noi il suo satellite e non viceversa :D 

e la seconda 

 

Visto che mi trovo faccio un'altra domanda: perché le orbite dei vari corpi celesti sono ellittiche e non circolari? Solo perché lo dice la 1a legge di Keplero?

Esisterà una spiegazione logica e fisica a ciò? A me che lo dica Keplero nella sua prima legge sinceramente non basta...Ci sarà una motivazione tecnica, fisica, strutturale, gravitazionale...??

Si potrebbe rivoltare la domanda e a Lucia e chiedere, ma perché mai dovrebbero essere circolari ?  Ma sarebbe da felloni... e in effetti corrisponde, la domanda, al concetto che abbiamo noi, e aveva anche Aristotele e quindi siamo in buona compagnia..., che il cerchio sia la figura perfetta , e quindi la più adatta alle cose del cielo. Ma non è così.

Facciamo un passo indietro e consideriamo le figure dei libri di scuola in cui vediamo il Sistema solare rappresentato, come questa  :

 o peggio questa :

Non è affatto questa la situazione, queste figure ci formano nella testa l'idea che le orbite siano molto ellittiche, ed invece, a parte Mercurio,  lo sono pochissimo. Ad esempio l'orbita della Terra differisce da un cerchio per meno di due centesimi e addirittura quella di Venere per 6 millesimi. Se dovessimo disegnarle con una matita normale, insomma, verrebbero dei cerchi perfetti, non ci accorgeremmo della differenze. Comunque anche se poco sono ellittiche. ed anzi il vero motivo per cui il povero Keplero ha impiegato anni per trovare le sue leggi sui dati che aveva è proprio perché queste orbite sono praticamente circolari.....

All'incontrario possiamo dire che non ci sarebbe nessun problema ad avere un orbita perfettamente circolare. E' possibile, ma la velocità del pianeta, data la sua distanza dal Sole,  dovrebbe avere un solo e ben determinato valore, e non cambiarlo mai. Era quindi solo altamente improbabile che, dalla nuvola iniziale di detriti e gas da cui si sono formati i pianeti, la Terra o chi altro, si formasse proprio con quel valore di velocità. Come vedi la Terra ci è andata vicina, ma non ha il valore giusto per avere un orbita circolare, caso particolarissimo dell'ellisse.

Se ricordi un po' d fisica del liceo, si spiega "facilmente" il tutto con la conservazione della quantità di moto (la nuvola iniziale era un disco rotante e quindi anche i pianeti che si sono da quella formata dovevano ruotare attorno al sole) e dal fatto che siamo in presenza di un campo di forza centrale (dovuto all'attrazione gravitazionale del Sole)