Nos tempos antigos, os astrônomos pensavam que todos os objetos celestes - o Sol, a Lua, os planetas e as estrelas - orbitam ao redor da Terra em uma série de esferas de cristal. Eles descobriram que todos os planetas, incluindo a Terra, realmente orbitam em torno do Sol.
Os cientistas não apenas descobriram que, pelo simples fato de os planetas orbitarem o Sol, eles descobriram as razões subjacentes ao motivo. Que cadeia de eventos nos levou ao nosso atual Sistema Solar, com planetas orbitando o Sol?
Astrônomos costumavam pensar que a Terra era o centro do sistema solar
Como vivemos na Terra e vemos objetos passando por nossa visão dos céus, é natural supor que a Terra é o centro do Universo. De fato, essa perspectiva - conhecida como geocentrismo - era o padrão para todas as civilizações antigas. O Sol, a Lua, os planetas e as estrelas pareciam se mover pela Terra todos os dias. E como a própria Terra não parecia estar se movendo, astrônomos como Ptolomeu assumiram que a Terra era o centro do Universo. De fato, eles chegaram ao ponto de criar modelos muito detalhados para prever os movimentos de objetos com um alto grau de precisão, usando esse modelo completamente impreciso do Sistema Solar. As previsões feitas por Ptolomeu foram usadas para fazer previsões astrológicas por mais de 1500 anos, até que um modelo muito melhor apareceu.
Na verdade, o Sol é o centro do sistema solar
Um modelo novo e mais preciso do sistema solar não surgiu até o século XVI, quando o astrônomo polonês Nicolai Copernicus publicou seu livro de mudança de universo: Sobre as revoluções dos corpos celestes. Copérnico reorganizou com precisão o Sistema Solar, colocando o Sol no centro de uma maneira modelo heliocêntrico. E a Terra tomou seu lugar apropriado, como apenas outro planeta orbitando o Sol - um dos 6 conhecidos pelos astrônomos na época.
O modelo de Copérnico ajudou a responder a duas perguntas que incomodaram os astrônomos por séculos: por que os planetas brilham e escurecem ao longo de vários meses (porque estão chegando cada vez mais perto) e por que os planetas parecem se reverter e se mover de forma retrógrada direção. Facilmente explicado por causa da mudança de posição da Terra, dos planetas e das estrelas de fundo.
Mas por que eles orbitam o sol?
Depois que puderam descrever com precisão a natureza do movimento planetário no Sistema Solar, ficaram com uma pergunta mais fundamental: Por que os planetas orbitam o Sol? Que sequência de eventos levou aos movimentos atuais dos planetas ao redor do Sol?
Para explicar isso, precisamos olhar para trás 4,6 bilhões de anos atrás, antes mesmo de existir um sistema solar. Em nosso lugar, havia uma enorme nuvem de gás hidrogênio sobrando do Big Bang. Algum evento, como uma explosão de supernova próxima, provocou um colapso gravitacional da nuvem, fazendo com que os átomos de hidrogênio se ligassem um ao outro através da gravidade mútua.
Cada átomo de hidrogênio individual tinha seu próprio momento; portanto, quando os átomos se reuniam em grupos cada vez maiores de gás, a conservação do momento em todas as partículas define esses grupos de giros. Imagine dois pára-quedistas girando colidindo um com o outro no ar; após a colisão, eles terão uma nova velocidade e direção de rotação com base na adição de suas direções originais.
Eventualmente, todo esse gás hidrogênio foi coletado em uma enorme bola giratória de gás que continuou a colapsar sob sua própria gravidade. Quando desabou, começou a girar cada vez mais rápido, assim como um patinador puxando seus braços aumenta sua velocidade de rotação.
A nuvem giratória de gás e poeira achatou-se por causa da força rotacional, com o Sol no centro e, em seguida, um disco de material em forma de panqueca ao seu redor. Os planetas se formaram a partir desse disco de material, coletando partículas de poeira em rochas cada vez maiores até que objetos do tamanho de um planeta se acumulassem.
Os planetas estão em perfeito equilíbrio
Os planetas orbitam o Sol porque sobraram da formação do Sistema Solar. Seu movimento atual depende da atração gravitacional do Sol no centro do Sistema Solar. Na verdade, eles estão em perfeito equilíbrio.
Existem duas forças opostas atuando nos planetas: a gravidade os puxa para dentro e a inércia de sua órbita os leva para fora. Se a gravidade fosse dominante, os planetas espiralariam para dentro. Se sua inércia fosse dominante, os planetas iriam espiralar para fora no espaço profundo.
Os planetas estão tentando voar para o espaço profundo, mas a gravidade do Sol os leva a uma órbita curva.
Pesquisa adicional:
Cornell Astronomy
O universo de Aristóteles e Ptolomeu
Modelo Copernical: Um Sistema Solar Centrado no Sol
A Nebulosa Solar
Sobre a Revolução dos Corpos Celestes
A Revolução Copernicana