Sisu
Igapäevases maailmas on gravitatsioon jõud, mis paneb objektid allapoole kukkuma. Astronoomias on gravitatsioon ka jõud, mis põhjustab planeetide liikumist ringikujulistel orbiitidel tähtede ümber. Esmapilgul pole ilmne, kuidas sama jõud võib põhjustada selliseid näiliselt erinevaid käitumisi. Et aru saada, miks see nii on, on vaja mõista, kuidas väline jõud mõjutab liikuvat eset.
Gravitatsiooni jõud
Gravitatsioon on jõud, mis toimib mis tahes kahe objekti vahel. Kui üks objekt on oluliselt massiivsem kui teine, tõmbab gravitatsioon vähem massiivse objekti massiivsema poole. Näiteks planeet kogeb jõudu, mis tõmbab seda tähe poole. Hüpoteetilisel juhul, kui kaks objekti on algselt üksteise suhtes paigal, hakkab planeet liikuma tähe suunas. Teisisõnu langeb see tähe poole, nagu vihjab igapäevane raskusjõu kogemus.
Risti liikumise mõju
Orbitaalliikumise mõistmise võti on mõistmine, et planeet pole kunagi oma tähe suhtes paigal, vaid liigub suurel kiirusel. Näiteks liigub Maa oma orbiidil päikese ümber umbes 108 000 kilomeetrit tunnis (67 000 miili tunnis). Selle liikumise suund on põhimõtteliselt risti raskusjõu suunaga, mis toimib mööda joont planeedilt päikese poole. Kuigi gravitatsioon tõmbab planeeti tähe poole, kannab selle suur risti asetsev kiirus seda tähe ümber. Tulemuseks on orbiit.
Tsentripetaaljõud
Füüsikas võib igasugust ringliikumist kirjeldada tsentripetaalse jõu mõjul - jõu, mis toimib tsentri poole. Orbiidi korral annab selle jõu raskusjõud. Tuttavam näide on nööritüki otsas ringi keerutatud objekt. Sel juhul tuleb tsentripetaaljõud nöörist ise. Objekt tõmmatakse keskpunkti poole, kuid selle risti kiirus hoiab seda ringis liikumas. Põhifüüsika osas ei erine olukord tähest tiirleva planeedi juhtumist.
Ümmargused ja mitteringikujulised orbiidid
Enamik planeete liigub umbes ringikujulistel orbiitidel planeedisüsteemide moodustumise tagajärjel. Ümmarguse orbiidi oluline tunnus on see, et liikumissuund on alati risti planeediga kesktähega ühendava joone suhtes. See ei pea aga nii olema. Näiteks komeedid liiguvad sageli mitte-ringikujulistel orbiitidel, mis on väga piklikud. Selliseid orbiite saab ikkagi seletada raskusega, ehkki teooria on keerulisem kui ümmarguste orbiitide puhul.