У давнину астрономи вважали, що всі небесні об'єкти - Сонце, Місяць, планети та зірки - орбітували навколо Землі у ряді кристалічних сфер. Вони виявили, що всі планети, включаючи Землю, насправді орбітують навколо Сонця.
Не тільки вчені виявили, що простий факт, що планети обходять Сонце, вони виявили основні причини. Який ланцюг подій привів нас до нашої поточної Сонячної системи, коли планети обходять Сонце?
Астрономи, які раніше думали про землю, були центром Сонячної системи
Оскільки ми живемо на Землі і бачимо предмети, що проходять через наш погляд на небо, то природно вважати, що Земля є центром Всесвіту. Насправді ця перспектива - відома як геоцентризм - була дефолтом для всіх античних цивілізацій. Сонце, Місяць, планети та зірки, здавалося, щодня рухаються навколо Землі. А оскільки Земля, здавалося, не рухається, такі астрономи, як Птолемей, вважали, що Земля є центром Всесвіту. Насправді вони пішли настільки далеко, що створили дуже детальні моделі для прогнозування рухів об’єктів з високим ступенем точності, використовуючи цю абсолютно неточну модель Сонячної системи. Прогнози, зроблені Птолемеєм, використовувались для того, щоб робити астрологічні прогнози більше 1500 років, поки не з'явилася значно краща модель.
Власне, Сонце є центром Сонячної системи
Нова, більш точна модель Сонячної системи з'явилася до 16 століття, коли польський астроном Микола Коперник видав свою книгу, що змінюється Всесвітом: Про революції Небесних Тіл. Коперник точно реорганізував Сонячну систему, поставивши Сонце в центр геліоцентрична модель. І Земля посіла своє належне місце, як просто ще одна планета, що обертається навколо Сонця - одна з 6 відомих на той час астрономів.
Модель Коперника допомогла відповісти на два питання, які хвилювали астрономів протягом століть: чому планети світлішають і тьмяніють протягом кількох місяців (тому що вони все ближче і далі), і чому планети, здається, повертаються назад і рухаються в ретрограді напрямок. Легко пояснюється через мінливі положення Землі, планет і фонових зірок.
Але чому вони орбітують до Сонця?
Як тільки вони змогли точно описати природу руху планети в Сонячній системі, у них залишилося більш фундаментальне питання: Чому планети обходять Сонце? Яка послідовність подій призвела до поточних рухів планет навколо Сонця?
Щоб пояснити це, нам потрібно озирнутися 4,6 мільярда років тому, перш ніж навіть існувала Сонячна система. У нас замість цього була велика хмара водню, що залишилася від Великого вибуху. Якась подія, як вибух супернової поблизу, викликала гравітаційний колапс хмари, внаслідок чого атоми водню приєдналися один до одного за рахунок взаємної сили тяжіння.
Кожен окремий атом водню мав свій імпульс, і тому, коли атоми збираються разом у все більші та більші скупчення газу, збереження імпульсу по всіх частинках встановлює ці скупчення газів. Уявіть, що два спінінг-парашутисти стикаються один з одним у повітрі; після зіткнення вони матимуть нову швидкість і напрямок обертання на основі додавання оригінальних напрямків.
Врешті-решт, весь цей водень був зібраний разом у масивну прядильну кулю газу, яка продовжувала руйнуватися під власною гравітацією. Коли вона занепала, вона почала крутитися все швидше і швидше, подібно до того, як фігурист, що тягне на себе руки, збільшує швидкість обертання.
Обертається хмара газу і пилу вирівнювалася через силу обертання, а Сонце в центрі, а потім диск, що млився у формі млинця, оточуючи його. Планети формувалися з цього диска матеріалу, збираючи частинки пилу у більші та більші породи, поки об'єкти розміру планети не накопичилися разом.
Планети знаходяться в ідеальному балансі
Планети обходять навколо Сонця, оскільки вони залишилися від утворення Сонячної системи. Їх струмовий рух залежить від гравітаційного притягання Сонця в центрі Сонячної системи. Насправді вони в ідеальному балансі.
На планети діють дві протилежні сили: сила тяжіння, що тягне їх всередину, і інерція їх орбіти, що висуває їх назовні. Якби гравітація була домінуючою, планети би спірально всередину. Якби їх інерція була домінуючою, планети спірально виходили б у глибокий космос.
Планети намагаються вилетіти у глибокий космос, але сила тяжіння Сонця витягує їх на вигнуту орбіту.
Дослідження далі:
Корнельська астрономія
Всесвіт Арістотеля та Птолемея
Копернічна модель: Сонячна система, орієнтована на сонце
Сонячна туманність
Про революцію небесних тіл
Коперніканська революція