בימי קדם, חשבו האסטרונומים כי כל האובייקטים השמימיים - השמש, הירח, כוכבי הלכת והכוכבים - הסתובבו סביב כדור הארץ בסדרה של כדורי גביש. הם גילו שכל כוכבי הלכת, כולל כדור הארץ, מסתובבים למעשה סביב השמש.
לא רק שגילו המדענים כי העובדה הפשוטה שכוכבי הלכת מקיפים את השמש, הם חשפו את הסיבות הבסיסיות לכך. איזו שרשרת אירועים הובילה אותנו למערכת השמש הנוכחית שלנו, עם כוכבי לכת המקיפים את השמש?
אסטרונומים נהגו לחשוב שכדור הארץ היה מרכז מערכת השמש
מכיוון שאנחנו חיים על כדור הארץ, ואנחנו רואים חפצים העוברים על פני השקפתנו לשמיים, טבעי להניח שכדור הארץ הוא מרכז היקום. למעשה, נקודת מבט זו - המכונה גיאוצנטריות - הייתה ברירת המחדל של כל התרבויות העתיקות. נראה שהשמש, הירח, כוכבי הלכת והכוכבים נעים סביב כדור הארץ בכל יום. ומכיוון שלא נראה היה כי כדור הארץ עצמו זז, אסטרונומים כמו תלמי הניחו שכדור הארץ הוא מרכז היקום. למעשה, הם הרחיקו לכת ויצרו מודלים מאוד מפורטות לחיזוי תנועותיהם של חפצים בדרגת דיוק גבוהה, תוך שימוש במודל לא מדויק לחלוטין זה של מערכת השמש. התחזיות שביצע תלמי שימשו להכנת תחזיות אסטרולוגיות במשך יותר מ 1500 שנה, עד שהגיע מודל טוב בהרבה.
למעשה, השמש היא המרכז של מערכת השמש
מודל חדש ומדויק יותר של מערכת השמש לא התרחש עד המאה ה- 16, אז פרסם האסטרונום הפולני ניקולאי קופרניקוס את ספרו המשתנה ביקום: על מהפכות הגופים השמימיים. קופרניקוס ארגן מחדש במדויק את מערכת השמש והעמיד את השמש במרכז בתוך מודל הליוצנטרי. וכדור הארץ תפס את מקומו הראוי, כמו סתם כוכב לכת נוסף המקיף את השמש - אחד מתוך 6 המוכרים לאסטרונומים באותה תקופה.
המודל של קופרניקוס עזר לענות על שתי שאלות שהטרידו את האסטרונומים במשך מאות שנים: מדוע כוכבי הלכת מתבהרים ומעומעמים במהלך כמה חודשים (מכיוון שהם מתקרבים ומתרחקים יותר), ומדוע נראה כי כוכבי הלכת מתהפכים ונעה ברפרוגדור כיוון. מוסבר בקלות בגלל המיקום המשתנה של כדור הארץ, כוכבי הלכת וכוכבי הרקע.
אבל מדוע הם מקיפים את השמש? 
ברגע שהם יכלו לתאר במדויק את אופי התנועה הפלנטרית במערכת השמש, הם נותרו עם שאלה מהותית יותר: מדוע כוכבי הלכת מקיפים את השמש? איזה השתלשלות האירועים הובילה לתנועות הנוכחיות של כוכבי הלכת סביב השמש?
כדי להסביר זאת, עלינו להסתכל אחורה לפני 4.6 מיליארד שנה, לפני שהיה אפילו מערכת סולארית. במקומנו, נותרה ענן מסיבי של גז מימן מהמפץ הגדול. אירוע כלשהו, כמו פיצוץ סופרנובה סמוך, עורר התמוטטות כבידה של הענן, וגרם לאטומי המימן להתחבר זה לזה דרך כוח הכבידה ההדדי.
לכל אטום מימן אינדיבידואלי היה מומנטום משלו, וכך כאשר האטומים נאספו יחד לגושי גז גדולים יותר וגדולים, שימור המומנטום על פני כל החלקיקים קבע את גושי הגז הללו מסתובבים. תאר לעצמך שני צניחים חופשיים מסתובבים מתנגשים זה בזה באוויר; לאחר ההתנגשות שלהם יהיה להם מהירות כיוון וסיבוב חדשים על סמך תוספת ההוראות המקוריות שלהם.
בסופו של דבר כל גז מימן זה נאסף יחד לכדור גז מסתובב מאסיבי שהמשיך לקרוס תחת כוח המשיכה שלו. כשהוא מתמוטט, הוא החל להסתובב יותר ויותר מהר, ממש כמו שחולש דמות מושך בזרועותיה מגביר את מהירות הסיבוב שלה.
הענן המסתובב של גז ואבק התפשט בגלל הכוח הסיבוב, עם השמש במרכז ואז דיסק בצורת פנקייק מחומר המקיף אותו. כוכבי הלכת נוצרו מתוך דיסק החומר הזה, ואוספים יחד חלקיקי אבק לסלעים גדולים וגדולים יותר עד שהצטברו יחדיו חפצים בגודל כוכב לכת.
כוכבי הלכת נמצאים באיזון מושלם
כוכבי הלכת מקיפים את השמש מכיוון שנשארו להם מהיווצרות מערכת השמש. תנועתם הנוכחית תלויה במשיכת הכבידה של השמש במרכז מערכת השמש. למעשה, הם נמצאים באיזון מושלם.
ישנם שני כוחות מנוגדים הפועלים על כוכבי הלכת: כוח הכבידה מושך אותם פנימה, ואינרציה של מסלולם המניע אותם החוצה. אם כוח המשיכה היה דומיננטי, כוכבי הלכת היו מסתחררים פנימה. אם האינרציה שלהם הייתה דומיננטית, כוכבי הלכת היו מסתחררים כלפי חוץ אל החלל העמוק.
כוכבי הלכת מנסים לעוף החוצה לחלל העמוק, אך כוח המשיכה של השמש מושך אותם למסלול מפותל.
מחקר נוסף:
אסטרונומיה של קורנל
יקום אריסטו ותלמי
דגם קופרנרי: מערכת שמש מרוכזת בשמש
ערפילית השמש
על מהפכת הגופים השמימיים
המהפכה הקופרניקאנית
