Gaya gravitasi berpengaruh juga pada matahari dan planet. Massa dan gravitasi matahari yang besar selalu berusaha menarik planet-planet ke arah matahari.
Meskipun demikian, planet-planet juga berusaha mempertahankan geraknya yang cenderung lurus. Kombinasi gaya gravitasi dan gerak planet yang cenderung bergerak lurus menyebabkan planet senantiasa beredar mengelilingi matahari.
Pergerakan planet-planet dalam mengelilingi matahari berada pada orbital atau lintasan tertentu. Pada tahun 1609 Johannes Kepler yang mendukung dan terinspirasi oleh teori heliosentris dari Copernicus (1473-1543) mengemukakan tiga hukum gerak planet terhadap matahari:
1. Pergerakan planet mengedari matahari dengan lintasan elips.
2. Garis yang menghubungkan planet dengan matahari melewati bidang yang sama luasnya dengan jangka waktu yang sama.
3. Pangkat tiga jarak rata-rata dari matahari berbanding lurus dengan kuadrat kala revolusi sebuah planet, R3 ~ T2.
Misalnya planet bumi yang mengelilingi matahari selama revolusinya, bumi kadang dekat kadang menjauh. Di mana posisi bumi berada pada titik terdekat dengan matahari disebut perihelium, sedangkan titik terjauhnya aphelium.
Hukum Kepler 1:
Lintasan planet (orbit) mengelilingi Matahari berbentuk elips, dengan Matahari terletak pada salah satu titik fokusnya.
Di mana bumi berada pada aphelium yaitu pada tanggal 1 Juli dan berada pada perihelium tanggal 1 Januari. Jarak aphelium adalah 152 juta kilometer dan jarak perihelium adalah 147 juta kilometer.
Hukum Kepler 2:
 |
| Gambaran Hukum Kepler 2 |
1. Luas AMB = CMD = EMF, dengan M adalah matahari.
2. Waktu untuk menempuh AB = CD = EF
3. Kecepatan yang ditempuh AB lebih besar daripada kecepatan EF dan CD. Kenapa? Diskusikan!
Jadi, planet bergerak cepat bila dekat matahari dan bergerak lambat bila jauh dari matahari. Sedangkan jika ditinjau dari hukum ketiga Kepler yang menyatakan kuadrat kala revolusi sebuah planet berbanding lurus dengan pangkat tiga jarak rataratanya dari matahari, maka revolusi planet pertama dan planet kedua dapat dinyatakan dengan persamaan:
Hukum Kepler 3:
DenganT1 dan T2 adalah kala atau periode revolusi planet pertama dan planet kedua, R1 dan R2 adalah jarak rata-rata matahari dari planet pertama dan jarak rata-rata matahari dari planet kedua.