Modelli geocentrici ed eliocentrici
- Tolomeo (intorno al 100 dC)Sistema geocentrico con orbite (deferenti) circolari ed epicicli di epicicli (per spiegare, tra le altre irregolarità, i moti retrogradi)
- Keplero (intorno al 1600 dC)
Grazie ai dati raccolti da Brahe ricavò le tre famose leggi empiriche:
1) I pianeti descrivono orbite ellittiche con il Sole in un fuoco
2) La velocità areolare è costante
3) Il quadrato del tempo di rivoluzione è proporzionale al cubo del semiasse maggiore dell'orbita
Formazione del sistema solare
Una nube di gas e polveri in lenta rotazione collassa per la forza di gravità, ciò comporta un aumento della velocità di rotazione ed un appiattimento del disco poiché la forza centrifuga si oppone al collasso solo in direzione perpendicolare all'asse di rotazione. La zona centrale del disco si addensa e si riscalda: a 10.000.000 di gradi Kelvin [°K] si accende il Sole che, con un forte vento solare, soffia via la maggior parte di gas e polveri. Da questo processo deriva la diversa storia evolutiva dei pianeti interni ed esterni. La zona periferica si raffredda sempre più e le polveri si aggregano fino a formare corpi di dimensioni lunari (planetesimi) che, poi, concorsero a formare l'attuale sistema. Nella zona più vicina al Sole solo i materiali pesanti solidificano, mentre in quella più lontana anche i più leggeri: ulteriore causa della diversa storia evolutiva di pianeti interni ed esterni.Dopo la formazione resta il Sole, in cui è concentrata circa il 99,85% della massa dell'intero sistema solare, i pianeti (0,135% della massa totale), le comete (0,01% della massa totale) , i satelliti (0,00005% della massa totale), e gli asteroidi (0,0000002% della massa totale).
Vi sono però delle evidenze sperimentali in parziale disaccordo al modello di formazione solare: la maggior parte dei pianeti extrasolari scoperti (quasi 160) hanno da 0,1 a 10 masse gioviane e con orbite molto vicine alla stella (a tal proposito basti pensare che il primo pianeta extrasolare, scoperto nel 1995, ha una massa pari a circa la metà di quella di Giove ma orbita, a solo 5/100 di UA, attorno ad una stella molto simile al Sole). La teoria prevede invece che i pianeti giganti si formino lontano dalla stella. Il meccanismo di "migrazione orbitale" può spiegare come tali giganti cambino orbita per arrivare vicino alla stella ma l'intero modello necessita un confronto con un campione statistico significativo. Importante per la loro raccolta sarà il satellite Gaia (2010, ESA), in grado di scoprire una grande quantità di pianeti gioviani (30.000).