La Terra ruota attorno al Sole lungo un’orbita ellittica che ha un’eccentricità molto bassa (circa $\frac{1}{60}$). In uno dei fuochi dell’ellisse è posizionato il Sole.

In questa immagine si raffigura la sfera celeste centrata sul Sole e la Terra con l’asse di rotazione posto verticalmente, lungo la sua orbita ellittica volutamente esagerata nella sua eccentricità. La verticalità dell’asse terrestre ci orienta negli elementi essenziali dei riferimenti celesti: i poli celesti nord e sud si trovano in alto e in basso e l’equatore celeste, che è un circolo massimo ottenuto dall’intersezione del piano dell’equatore terrestre con la sfera celeste, è disposto orizzontalmente.

Il piano dell’orbita terrestre è inclinato di circa $\text{23,4}^\circ$ rispetto al piano dell’equatore. L’intersezione di questo piano con la sfera celeste è un altro circolo massimo, chiamato eclittica.

Data questa inclinazione tra i due piani, i relativi circoli massimi si intersecano in due punti opposti, chiamati nodi dell’eclittica: il punto gamma o punto equinoziale di marzo e il punto omega o punto equinoziale di settembre.  La retta ideale che congiunge il punto gamma e il punto omega è chiamata linea dei nodi o asse nodale.

Questa immagine rappresenta una proiezione ortografica (centrata sul Sole) dell’orbita terrestre sul piano dell’equatore celeste. Lo schiacciamento dell’orbita è volutamente esagerato per mettere in evidenza il perielio, l’afelio e la linea degli apsidi.

Questa immagine, che è una specie di proiezione ortografica, rappresenta ciò che vedrebbe un osservatore posto al polo nord celeste, e che guarda al sistema Terra-Sole. La sua linea di visuale è perpendicolare al piano dell’equatore celeste che è rappresentato come il circolo rosso sul piano di proiezione.

Qui si immagina la Terra in un giorno particolare: il solstizio di giugno. Dobbiamo immaginare l’orbita ellittica della Terra come non appartenente al piano del disegno. Essa è “sollevata” nella parte destra rispetto all’asse dei nodi, e “abbassata” nella parte sinistra. La sua proiezione sulla sfera celeste è un circolo massimo (l’eclittica) che qui è proiettata sul piano equatoriale e quindi ha la forma di un’ellisse con il suo asse maggiore coincidente con l’asse dei nodi.

Si rappresenta un istante particolare dell’anno: il solstizio di giugno. L’osservatore terrestre vede il Sole proiettato in un punto particolare della sfera celeste: il punto solstiziale di giugno.  Diametralmente opposto è il punto solstiziale di dicembre. La sua linea di visuale è indicata dalla freccia. Il punto solstoziale di giugno è quel punto ddll’eclittica che raggiunge la massima declinazione $(+\text{23,4}^\circ)$, cioè la massima distanza sferica dal piano dell’equatore. Viceversa, il punto solstiziale di dicembre è il punto di minima declinazione $(-\text{23,4}^\circ)$. I quattro punti notevoli dell’eclittica, solstizi ed equinozi, chiamati anche cardini dell’eclittica, la dividono in 4 archi uguali di $90^\circ$: distano tra loro $90^\circ$ di longitudine eclittica e anche $90^\circ$ di ascensione retta.

Il moto di rivoluzione della Terra avviene in senso antiorario rispetto all’osservatore che si trovasse al di sopra del polo nord celeste. Di conseguenza l’osservatore terrestre vede il Sole muoversi apparentemente lungo l’eclittica nello stesso senso antiorario (moto diretto) rispetto allo sfondo ideale di stelle. Si può così definire l’eclittica anche come il percorso del moto apparente annuo del Sole.

L’eclittica attraversa ogni anno un’intera serie di 13 costellazioni. 12 di queste sono chiamate costellazioni zodiacali. La loro posizione priviligiata lungo l’eclittica ha favorito nel corso dei millenni lo sviluppo di una ricchissima mitologia. La zona sfera celeste larga $16^\circ$ che corre lungo l’eclittica è chiamata fascia dello zodiaco.

Data la posizione del Sole che si trova in uno dei due fuochi dell’orbita ellittica, la distanza Terra-Sole cambia continuamente. Ogni anno la Terra attraversa il punto di maggior vicinanza, chiamato perielio, e il punto di maggior lontananza, chiamato afelio. La retta che congiunge il perielio e l’afelio è chiamata linea degli apsidi. Dato il particolare assetto della linea degli apsidi rispetto alla linea dei nodi, il perielio è attraversato dalla Terra all’incirca $13$ giorni dopo il solstizio di dicembre (generalmente tra il 2 e il 4 gennaio), quando la distanza dal Sole è di $147$ milioni di chilometri, mentre l’afelio è attraversato $14$ giorni dopo il solstizio di giugno (tra il 3 e il 7 luglio). Qui la distanza dal Sole è massima: $152$ milioni di chilometri.

L’assetto della linea degli apsidi rispetto alle stelle “fisse” non è costante ma varia. La variazione, chiamata precessione anomalistica, è dovuta soprattutto all’effetto gravitazionale del pianeta Giove e, combinata con la precessione degli equinozi, produce un ciclo di circa $21\,000$ anni di spostamento della linea degli apsidi rispetto alla linea dei nodi.