ESTRUTURA DO SISTEMA SOLAR
Antes de se chegar ao modelo aceito atualmente para o Sistema Solar, muitos outros foram idealizados para tentar reproduzir o movimentos dos astros. Entre eles, os mais aceitos foram:
(a) Sistema Geocêntrico
O modelo que predominou por mais tempo foi o Sistema Geocêntrico, com a Terra ocupando o centro do Universo, e tudo o mais girando ao seu redor. Esse sistema foi idealizado por Ptolomeu no século II d.C. a partir da observação do movimento diário dos astros, e este modelo foi usado até o século XVI. Admitindo-se que, quanto mais distante da Terra estivesse o astro, mais tempo levaria para dar uma volta em torno dela, estabeleceu-se a seguinte ordem de colocação: Terra, Lua, Mercúrio, Vênus, Sol, Marte, Júpiter e Saturno. As estrelas estariam englobando tudo.
Sistema Geocêntrico proposto por Ptolomeu no séc. II d. C.
Apesar de razoável, esse modelo apresentava alguns inconvenientes: na época acreditava-se que o céu era um local perfeito, e portanto os astros deveriam realizar movimentos perfeitos. No entanto, entre as estrelas fixas, as quais realmente realizavam movimentos bastante uniformes, encontravam-se 7 astros que fugiam completamente dessa regra: eram os chamados Astros Errantes (planetas). Neste caso, o Sol e a Lua também eram chamados de planetas.
Os movimentos dos planetas se mostravam complicados, mas todos com a mesma característica de estarem sempre próximos à eclíptica. Mercúrio e Vênus (também denominados planetas inferiores) se caracterizam por oscilarem em torno do Sol, como se este definisse uma posição média. A máxima distância angular entre o Sol e o planeta, é aproximadamente de 41° para Vênus e 25° para Mercúrio. Por esta razão estes planetas são visíveis somente pouco antes do amanhecer, ou instantes após o pôr do Sol.
Como o sistema geocêntrico não explicava os movimentos dos planetas com relação às estrelas fixas, no século IV a.C. Heráclides propôs um sistema misto. A Terra estaria no centro do Universo, mas Mercúrio e Vênus, que nunca eram vistos muito distantes do Sol, girariam em torno deste.
Sistema Geocêntrico proposto por Heráclides (Fig.2.2 - Boczko, 1991)
(b) Sistema Geocêntrico com Epiciclos
À medida que os métodos e os instrumentos de observação astronômica ficavam mais refinados, as posições observadas se diferenciavam cada vez mais das posições previstas pelos modelos adotados.
Para amenizar o problema, adotou-se um modelo geocêntrico que inclui epiciclos. O planeta giraria em torno de um ponto abstrato que por sua vez giraria em torno da Terra.
Sistema geocêntrico com epiciclos (Fig. 2.3, Boczko 1991)
Apesar de reproduzir com boa precisão as posições observadas, o método tinha a desvantagem de ser bastante complexo para a época. À medida que se conseguiam novas observações, mais e mais discrepâncias iam sendo constatadas na teoria de Ptolomeu. A tentativa de explicar as numerosas discrepâncias através de outro modelo, que não fosse o geocêntrico, sempre esbarrou em conflitos com a Igreja. Assim, a cada irregularidade observada, acrescentava-se artificialmente mais e mais epiciclos, deferentes, etc.
(c) Sistema Heliocêntrico
No século XVI, o polonês Copérnico (1473-1543) procurou uma maneira de simplificar essa representação, e propôs o sistema heliocêntrico, isto é, o Sol passaria a ocupar a posição de centro do mundo, e a Terra seria apenas mais um dos planetas que giravam em torno do Sol.
Essa idéia não era absolutamente original, considerando que já havia sido apresentada anteriormente por Aristarco e por Nicolau de Cusa. Mesmo no antigo Egito, por volta do século XIV a.C., Amenófis IV propôs o Sol no centro do mundo, mas nesse caso o motivo parece ter sido unicamente religioso, sem nenhum fundamento científico. Copérnico teria sido o primeiro a dar uma forma científica ao sistema heliocêntrico.
Com o Sistema Heliocêntrico, o movimento aparentemente desorganizado dos planetas pode ser explicado como sendo resultado de uma simples soma vetorial de velocidades. Também nesse sistema, o movimento dos planetas era suposto circular e uniforme, como convinha (conforme os dogmas da época ) a qualquer movimento perfeito.
A ordem dos planetas em torno do Sol foi estabelecida da mesma forma como no caso geocêntrico: quanto maior o período da órbita, mais distante o planeta deveria estar do Sol.
Sistema Heliocêntrico, proposto por Copérnico