Newton e le comete

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Nell’ultima parte del terzo libro dei Principia Newton parla delle comete. La visione antica non c’è, il discorso appare moderno, sia per le orbite che per le stesse caratteristiche fisiche. Newton afferma, dimostra o calcola diverse cose.
Prima di tutto che le comete sono più lontane della Luna e si muovono nella regione dei pianeti; poi che orbitano lungo sezioni coniche, cioè ellissi, parabole o iperboli, in cui uno dei due fuochi – ellisse o iperbole – o l’unico – parabola – è al centro del Sole. Le velocità con cui ognuna percorre la propria orbita sono tali che il raggio congiungente il Sole con la cometa descrive aree uguali in tempi uguali, in accordo con la II legge che Keplero aveva trovato per i pianeti.
Newton mostra poi che, osservando una cometa in tre posizioni diverse, si può ricavare un’orbita parabolica lungo un tratto della quale appare muoversi la cometa.
Com’è noto, le paraboli e le iperboli sono curve aperte; una cometa che percorre un’orbita di questo tipo passa solo una volta vicino al Sole e alla Terra, poi si allontana nello spazio interstellare e non torna più. Perché una cometa torni periodicamente, deve percorrere un’orbita ellittica, cioè chiusa. Va considerato però, che in prossimità del Sole le orbite dei tre tipi sono pressoché coincidenti. Finché non ci si allontana a grandi distante non c’è molta differenza tra un’orbita parabolica e una ellittica ad alta eccentricità e grande asse maggiore. Per questa ragione, il calcolo di prima approssimazione si può effettuare con un’orbita parabolica e ciò è conveniente da un punto di vista pratico perché le orbite paraboliche sono molto più facili da calcolare.
Newton espose un metodo geometrico per ricavare il tratto osservabile di un’orbita cometaria e invitò gli astronomi ad applicarlo. Lo applicò poi alla cometa dl 1680, che fu così la prima per la quale l’orbita venne ricavata a partire dalla legge di gravitazione universale. Il fatto che il moto della cometa del 1860 fosse così ben rappresentato, almeno nel tratto osservato, da un’orbita parabolica, spinse a ritenere che anche le orbite di tutte le altre comete fossero paraboliche o iperboliche o ellittiche. Questo risultato spiegava gli strani fatti che avevano messo in imbarazzo gli antichi, spingendoli a confinare le comete nel mondo sublunare, come l’apparizione e la sparizione in pieno cielo, percorrendo le vie più disparate anche fuori dello zodiaco. Infatti, se le orbite sono parabole o ellissi molto eccentriche è chiaro che non possiamo vedere una cometa per tutta l’orbita ma solo nel tratto più vicino a noi e se sono orientate in tutte le direzioni, è normale che le comete si spostino anche fuori dello zodiaco, dove sono invece relegati i pianeti che percorrono orbite giacenti su piani poco inclinati rispetto a quello dell’orbita terrestre. Questa e altre considerazioni più sottili, che ora trascuriamo, chiudono i Principia nell’edizione del 1726.

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Sabrina

Informazioni su Sabrina Masiero

Ricercatore Astronomo (Tecnologo III livello) presso INAF-Osservatorio Astronomico di Palermo-Gal Hassin, Centro Internazionale delle Scienze Astronomiche di Isnello, Palermo. In precedenza: Borsista presso INAF-Osservatorio Astronomico di Padova e Fundaciòn Galileo Galilei, FGG-Telescopio Nazionale Galileo, La Palma, Isole Canarie.
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Una risposta a Newton e le comete

  1. Amedeo dice:

    Caspita, era davvero difficile calcolare le orbite delle comete! Probabilmente lo è ancora oggi.. Ma sicuramente è più veloce con i calcolatori moderni.