Por que a velocidade de translação de um planeta varia a medida que ele se aproxima ou se afasta do Sol?

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Por que os planetas mais distantes do Sol apresentam maior período de translação?
Por que a velocidade dos planetas não tem sempre o mesmo valor no seu movimento ao redor do Sol?
Quando o planeta se afasta do Sol se o movimento é acelerado ou retardado?
Quanto mais perto do Sol maior a velocidade?

Infográfico: Gerson Mora

A velocidade de translação da Terra, ou seja, do movimento que o planeta faz em torno do Sol, varia porque, na sua trajetória, o Sol fica um pouco afastado do centro da órbita. Essa variação se deve à Lei das Áreas, elaborada pelo astrônomo alemão Johannes Kepler (1571-1630). Ela determina que a linha que liga nosso planeta ao Sol varre áreas iguais em tempos iguais. Entender esse processo é fundamental para compreender, mais tarde, um conceito descrito por Isaac Newton (1643 -1727). Ele concluiu que a velocidade de translação da Terra varia porque, para que a área varrida seja mantida, independentemente da distância que o planeta esteja do Sol, ele deve percorrer a órbita em diferentes velocidades angulares. A relação entre essa distância, a velocidade angular e a massa da Terra é definida como L = m.r2.?, sendo:
- L: momento angular da Terra, que é constante
- m: massa da Terra
- r: distância da Terra ao Sol
- ?: velocidade angular do planeta ao redor do Sol

Consultoria Enos Picazzio, astrônomo da Universidade de São Paulo (USP), e João Canalle, astrônomo da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ).

Pergunta enviada por Débora Barbosa Duarte, Samambaia do Sul, DF

Por que os planetas mais distantes do Sol apresentam maior período de translação?

Quanto mais distante o planeta está do Sol, maior será o tempo gasto por ele para dar uma volta completa, pois terá de percorrer uma distância maior no espaço. Portanto, Mercúrio é o planeta que completa uma volta em menor tempo (88 dias terrestres).

Por que a velocidade dos planetas não tem sempre o mesmo valor no seu movimento ao redor do Sol?

Isso acontece porque a área percorrida tem o formato de um arco cujo comprimento diz respeito à velocidade com que o planeta move-se, mas seus lados são determinados pelas distâncias inicial e final com relação ao Sol. É importante notar que a velocidade areolar é diferente da velocidade orbital do planeta.

Quando o planeta se afasta do Sol se o movimento é acelerado ou retardado?

Com isso, pode-se concluir que o planeta, quando se dirige ao periélio, ponto mais próximo do Sol, executa um movimento acelerado, mas quando se dirige ao afélio, ponto mais afastado do Sol, executa um movimento retardado.

Quanto mais perto do Sol maior a velocidade?

Em consequência disso, a velocidade orbital sofre alterações, em que, se o corpo estiver mais perto do Sol (periélio), a velocidade será maior, mas, se estiver mais distante (afélio), ela será menor.