U stara vremena astronomi su smatrali da svi nebeski objekti - Sunce, Mjesec, planete i zvijezde - kruže oko Zemlje u nizu kristalnih sfera. Otkrili su da sve planete, uključujući Zemlju, zapravo orbitiraju oko Sunca.
Znanstvenici nisu samo otkrili da je jednostavna činjenica da planeti kruže oko Sunca otkrili razloge zašto. Koji lanac događaja nas je doveo do našeg trenutnog Sunčevog sustava, sa planetima koji su okruživali Sunce?
Astronomi koji su nekad mislili da je Zemlja središte Sunčevog sustava
Budući da živimo na Zemlji i vidimo predmete kako prolaze kroz naš pogled na nebo, prirodno je pretpostaviti da je Zemlja središte Univerzuma. U stvari, ta perspektiva - poznata kao geocentrizam - bila je zadana postavka za sve drevne civilizacije. Činilo se da se Sunce, Mjesec, planete i zvijezde svakodnevno kreću oko Zemlje. A zato što se Zemlja nije činila da se kreće, astronomi poput Ptolomeja pretpostavili su da je Zemlja središte Svemira. U stvari, oni su otišli toliko daleko da su stvorili vrlo detaljne modele za predviđanje kretanja objekata s visokim stupnjem točnosti, koristeći ovaj potpuno netočan model Sunčevog sustava. Predviđanja Ptolomeja korištena su za izradu astroloških predviđanja više od 1500 godina, sve dok nije nastupio mnogo bolji model.
Zapravo, Sunce je centar Sunčevog sustava
Novi, precizniji model Sunčevog sustava dogodio se tek u 16. stoljeću, kada je poljski astronom Nikolaj Kopernik objavio svoju knjigu o mijenjanju Univerzuma: O revolucijama nebeskih tijela, Kopernik je precizno reorganizirao Sunčev sustav, stavljajući Sunce u središte u heliocentrični model, I Zemlja je zauzela svoje mjesto, kao samo još jedan planet koji kruži oko Sunca - jedan od šest tada poznatih astronoma.
Kopernikov model pomogao je odgovoriti na dva pitanja koja su stoljećima mučila astronome: zašto se planete svijetle i zatamnjuju tijekom nekoliko mjeseci (jer se sve više i više udaljavaju) i zašto se planete okreću i kreću retrogradno smjer. Lako se objašnjava zbog mijenjanja položaja Zemlje, planeta i pozadinskih zvijezda.
Ali zašto orbitiraju oko Sunca?
Jednom kada bi mogli precizno opisati prirodu planetarnog gibanja u Sunčevom sustavu, ostao im je temeljnije pitanje: Zašto planete kruže oko Sunca? Koji je slijed događaja doveo do trenutnih kretanja planeta oko Sunca?
Da bismo to objasnili, moramo se osvrnuti prije 4,6 milijardi godina, prije nego što je postojao čak i Sunčev sustav. Umjesto toga, od Velikog praska ostao je masivan oblak vodikovog plina. Neki je događaj, poput eksplozije supernove u blizini, pokrenuo gravitacijski kolaps oblaka, uzrokujući da se atomi vodika međusobno priliježu međusobno.
Svaki pojedinačni atom vodika imao je svoj zamah, pa kad su se atomi sakupljali u sve veće i veće nakupine plina, očuvanje zamaha na svim česticama postavljalo je ove grozdove vrtnje. Zamislite da se dva okretna padobrana sudaraju jedna s drugom u sredinom zraka; nakon sudara imat će novu brzinu i smjer rotacije temeljen na dodavanju originalnih pravaca.
Na kraju se sav taj vodikov plin skupio u masivnu vrtljivu kuglu plina koja se nastavila urušavati pod vlastitom gravitacijom. Kako se srušila, počela se vrtjeti sve brže i brže, baš kao što figurica koja povlači u naručje povećava brzinu vrtnje.
Oblak koji se vrtio od plina i prašine izblijedio je zbog sile rotacije, sa Suncem u središtu, a zatim diskom od materijala koji ga okružuje u obliku palačinke. Planeti su nastali iz ovog diska materijala, skupljajući čestice prašine u veće i veće stijene dok se objekti veličine planete nisu skupili.
Planeti su u savršenom stanju
Planeti kruže oko Sunca jer su oni preostali od stvaranja Sunčevog sustava. Njihovo trenutno kretanje ovisi o gravitacijskoj privlačnosti Sunca u središtu Sunčevog sustava. U stvari, oni su u savršenom stanju.
Na planetu djeluju dvije suprotstavljene sile: gravitacija koja ih povlači prema unutra i inercija njihove orbite koja ih tjera prema van. Da je gravitacija bila dominantna, planeti bi se spirali prema unutra. Da je njihova inercija bila dominantna, planete bi se spirali prema van u duboki svemir.
Planeti pokušavaju letjeti u svemir, ali gravitacija Sunca povlači ih u zakrivljenu orbitu.
Istraživanje dalje:
Cornell Astronomy
Svemir Aristotela i Ptolomeja
Kopernički model: Sunčev sustav u središtu sunca
Sunčeva maglina
O revoluciji nebeskih tijela
Kopernikova revolucija