Trái đất quay quanh Mặt trời như thế nào?

Năm 1543, Copernicus, nhà thiên văn học Ba Lan, trong tác phẩm vĩ đại “Bàn về chuyển động của các thiên thể”, đã chứng minh rằng không phải Mặt Trời quay quanh Trái Đất, mà chính Trái Đất quay quanh Mặt Trời. Đó là chuyển động chung của Trái Đất, và thời gian Trái Đất quay quanh Mặt Trời một vòng là một năm.

Theo công thức lực vạn vật hấp dẫn, lực hút giữa Mặt Trời và Trái Đất ước khoảng 3.500 tỉ tỉ niutơn. Trái Đất quay quanh Mặt Trời với tốc độ khoảng 30 km/s, tạo ra quán tính ly tâm cân bằng với lực hấp dẫn của Mặt Trời. Nhờ vậy, Trái Đất không bị hút rơi vào Mặt Trời mà tiếp tục chuyển động quanh Mặt Trời.

Trên thực tế, quỹ đạo của Trái Đất không phải là hình tròn hoàn hảo mà là hình elip. Vào đầu tháng giêng hằng năm, Trái Đất đi qua điểm gần Mặt Trời nhất trên quỹ đạo, gọi là điểm cận nhật, khi đó khoảng cách đến Mặt Trời khoảng 147,1 triệu km. Đầu tháng 7, Trái Đất đi qua điểm xa Mặt Trời nhất, gọi là điểm viễn nhật, khi đó khoảng cách khoảng 152,1 triệu km. Theo nguyên lý này, Mặt Trời ta nhìn thấy vào tháng giêng lẽ ra lớn hơn một chút so với tháng 7. Tuy nhiên, vì quỹ đạo Trái Đất là elip rất gần hình tròn nên chênh lệch ấy không rõ, mắt thường khó phân biệt và chỉ phát hiện được bằng đo đạc chính xác.

Các quan trắc chính xác hơn cho thấy quỹ đạo của Trái Đất còn khác đôi chút so với một elip đơn giản, bởi Mặt Trăng cũng như Hỏa Tinh, Kim Tinh và các hành tinh khác đều gây ảnh hưởng hấp dẫn đến chuyển động của Trái Đất. Tuy nhiên, các lực hút đó nhỏ hơn rất nhiều so với lực hút của Mặt Trời, nên ảnh hưởng không lớn. Vì vậy, quỹ đạo Trái Đất thường được xem gần đúng là một elip.

Nói một cách chặt chẽ, quỹ đạo chuyển động của Trái Đất là một đường cong phức tạp. Đường cong ấy gần giống elip có độ lệch tâm rất nhỏ, và các nhà thiên văn học đã nắm được khá đầy đủ quy luật chuyển động phức tạp này của Trái Đất.