Fin dall’antichità si riteneva che la terra fosse al centro dell’universo e che le stelle ruotassero intorno ad essa . in particolare Aristotele, convinto che l’universo fosse di origine divina, concluse che la forma sia dei corpi celesti sia delle loro traiettorie doveva essere la più perfetta, cioè quella circolare.
Nell’applicazione di tale teoria al moto dei pianeti, sorsero però delle difficoltà che furono superate con l’impegno degli scienziati in circa due millenni.
I pianeti infatti osservati dalla Terra, descrivono sulla volta celeste orbite complesse, con velocità e direzioni variabili, per questo motivo il loro moto è definito APPARENTE.

                                      
Osservando ad esempio Marte e il suo moto sulla volta celeste, sembrava che esso,non sempre si muovesse in senso antiorario (moto diretto), ma talvolta procedeva nel senso opposto, dando appunto l’impressione di retrocedere, di ripercorrere lo stesso cammino all’indietro.
Questa però è solo un’impressione perché Marte, così come tutti gli altri pianeti che ruotano intorno al sole, si muovono con un moto diretto, solo che, appunto, la proiezione di questo moto sulla volta celeste ci inganna e ci mostra l’illusione del moto retrogrado.                  
Le traiettorie perciò descritte dai pianeti erano in contraddizione con la teoria del moto circolare. Furono allora escogitate varie teorie che spiegavano la forma della traiettoria dei pianeti come combinazione di opportuni moti circolari.

 

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                    la teoria geocentrica di Tolomeo 

La teoria di tipo geocentrico più completa fu quella di Tolomeo, astronomo della Scuola alessandrina che visse intorno al 151 d.C.
Egli fu il più rappresentativo assertore della teoria geocentrica, che dal suo nome venne chiamata teoria tolemaica e che fu sviluppata in un’opera il cui titolo è “Almagesto” che significa “il più grande”.Il modello di Tolomeo è qualificato come geocentrico in quanto pone la Terra all’interno delle orbite descritte dai pianeti, dal Sole e dalla Luna. La Terra dunque risultava essere al centro dell’universo.  Secondo Tolomeo inoltre il moto dei pianeti si svolge su una circonferenza, detta EPICICLO, il cui centro ruota a sua volta intorno alla Terra su una seconda circonferenza di raggio più grande, detta DEFERENTE.
Negli intervalli di tempo in cui il pianeta si muove sull’epiciclo nello stesso verso del centro dell’epiciclo sul deferente, sembra che il pianeta si muova più velocemente. Quando invece il pianeta sull’epiciclo si muove in verso opposto al moto del centro dell’epiciclo sul deferente sembra che il pianeta si muova più lentamente e torni indietro. Il numero delle inversioni del moto dipende dal rapporto delle velocità angolari del pianeta intorno al centro dell’epiciclo e del centro dell’epiciclo intorno alla Terra.
Tolomeo però per adattare il modello alle traiettorie dei pianeti osservate sperimentalmente fu costretto ad apportare alcune correzioni ponendo la Terra in posizione eccentrica rispetto al centro del deferente.
Il modello tolemaico quindi grazie “all’invenzione” degli epicicli e dei deferenti, riesce a spiegare bene anche perché in alcuni momenti il moto dei pianeti, pur avvenendo sempre in senso antiorario (diretto), può apparire ad un osservatore terrestre come se si realizzasse in senso orario (retrogrado) dando l’impressione di un loro retrocedere.
I pianeti descrivono una traiettoria circolare detta epiciclo, il cui centro ruota intorno alla Terra descrivendo una seconda circonferenza detta deferente. Da ciò deriva la possibilità che il moto del pianeta visto dalla Terra appaia retrogrado, pur realizzandosi sempre in senso antiorario.

 

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                     la teoria eliocentrica di Copernico  

In contrapposizione alla teoria tolemaica, l’astronomo Nicola Copernico, riprendendo una teoria di Aristarco di Samo fu il divulgatore della teoria eliocentrica, in base alla quale il Sole è immobile al centro dell’universo, mentre la Terra e i pianeti ruotano su orbite circolari intorno ad esso.
La scelta del punto di vista di Copernico fu determinata soprattutto da motivi di semplicità, armonia ed eleganza: nel sistema geocentrico occorrevano circa ottanta circoli per spiegare i movimenti celesti , in quello eliocentrico ne bastavano quarantotto. Copernico, così come gli astronomi greci, era tenacemente legato all’idea della perfezione delle figura circolari ed era convinto dell’uniformità dei moti degli astri. Perciò utilizzò anch’egli combinazioni di più circoli per spiegare le divergenze fra le osservazioni  e il modello geometrico ipotizzato.
I punti fondamentali del sistema copernicano possono così essere enunciati:

L’Universo è limitato dalla sfera immobile delle stelle fisse

Il Sole è immobile al centro dell’universo
Tutti i pianeti si muovono intorno al Sole con moto circolare uniforme
La Terra è dotata di un moto di rivoluzione intorno al Sole e di rotazione intorno al proprio asse.
Questa teoria spiegava i moti retrogradi con il fatto che i pianeti vengono osservati dalla Terra in movimento. Marte ad esempio essendo più esterno si sposta più lentamente della Terra. Ne segue che la Terra, raggiunta la linea di congiunzione Sole-Marte, sorpasserà Marte , che appare così muoversi di moto retrogrado.
Il modello copernicano spiega il moto retrogrado di Marte come dovuto alla maggiore velocità della Terra . Il moto appare retrogrado quando la Terra supera Marte.

 

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                                   alcune informazioni su Marte  

 

  Il pianeta è per dimensioni più piccolo  della Terra, ha una massa di appena 0,11 quella terrestre. Anche la sua densità è molto inferiore a quella del nostro pianeta e si aggira intorno allo 3,94 rispetto a quella dell'acqua. È dotato di una tenue atmosfera, e possiede due calotte bianche nelle zone polari. L'inclinazione dell'asse di rotazione del pianeta provoca stagioni simili alle nostre ma un pò più lunghe perché, essendo Marte più lontano dal Sole, il suo anno dura 687 giorni, cioè quasi il doppio di quello terrestre.

 Anche l'andamento delle stagioni è assimilabile a quello terrestre: d'inverno le calotte polari aumentano la loro estensione per ritirarsi durante l'estate marziana. 
La sua superficie è costellata di crateri simili a quelli della Luna e di Mercurio, solo che sono più piatti e consumati. Una famosa configurazione montuosa del pianeta è il Monte Olimpo, scoperto da Schiapparelli: si tratta di un vulcano alto 26.000 metri, largo da 500 a 600km, è una cima spesso innevata e coperta da nuvole. È un tipo di cratere con forma a scudo, formatosi per eruzioni di lava successive a bassa viscosità. La colorazione tipica marziana è il rosso: un rosso ruggine causato dall'ossidazione del materiale ferroso presente sulla superficie del pianeta. Anche il cielo marziano appare rosato per la presenza di particelle finissime in sospensione.

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