Ao longo da história, a construção dos modelos planetários desenvolveu-se com a ajuda de grandes nomes da ciência, como Galileu Galilei, Johannes Kepler e Isaac Newton.
Sempre foi um desafio para a ciência entender como o universo estrutura-se e funciona. Por meio de observações, os antigos tentavam compreender o movimento dos corpos celestes, a formação das estrelas, a estrutura dos planetas, etc., mas as explicações para o cosmo estavam firmadas, muitas vezes, em crenças religiosas.
Um exemplo era a crença de que era o Sol que girava ao redor da Terra, e não o contrário, ideia baseada, por exemplo, no que foi dito pelo livro bíblico de Josué, capítulo 10 e versículo 13, que afirma que Deus parou o Sol no céu para que o dia fosse maior. Além disso, as afirmações de que a Terra era o centro do universo (geocentrismo) estavam fundamentadas também no fato de o homem ser a criação mais importante de Deus e, por isso, deveria estar no centro de tudo.
Ilustração do modelo geocêntrico
Alguns homens corajosos disseminaram ideias contrárias às formas de pensamento defendidas pela Igreja. O polonês Nicolau Copérnico (1473-1543) foi um dos primeiros estudiosos a dizer que os planetas movimentavam-se ao redor do Sol (heliocentrismo) e não o contrário. Copérnico desenvolveu suas ideias mais por meio de informações obtidas em livros do que com observações celestes e publicou, em 1530, o livro Das revoluções dos mundos para explicar seus argumentos.
Muitos astrônomos da época não acreditavam no modelo heliocêntrico, argumentando que, se a Terra se movesse ao redor do Sol, existiria um movimento lateral das estrelas. Copérnico contestava, de forma correta, que esse movimento era extremamente pequeno em razão da grande distância entre as estrelas e a Terra.
Por causas de suas ideias, em 1616, a Igreja Católica proibiu a leitura da obra de Copérnico. Essa decisão foi revogada apenas no século XIX, em 1835, no mesmo ano em que Friedrich Bessel conseguiu medir pela primeira vez o deslocamento lateral de uma estrela. Apesar das inúmeras oposições, as ideias de Copérnico ganharam força com a ajuda de estudiosos como Galileu Galilei, Johannes Kepler e Isaac Newton.
Ilustração do modelo heliocêntrico
Outros dois grandes nomes do desenvolvimento dos estudos em Astronomia foram Tycho Brahe e Johannes Kepler.
Tycho Brahe era um príncipe dinamarquês que dedicou a sua vida a observações astronômicas. Em 1572, observou e descreveu a aparição de uma supernova, uma estrela de brilho extremamente intenso. Em 1577, após observações de cometas, provou que esses corpos eram astros, e não fenômenos atmosféricos, como era o pensamento da época. Em 1585, apresentou seu modelo planetário, que era geocêntrico. Por necessitar de alguém para interpretar matematicamente seus dados astronômicos, Brahe recebeu, em 1600, o jovem matemático Johannes Kepler. Em 1601, após o falecimento de Tycho Brahe, Kepler tornou-se astrônomo real.
De posse dos dados astronômicos de seu antecessor, Kepler mostrou que o modelo planetário correto era o heliocêntrico e, em 1619, publicou a sua obra mais importante, A harmonia do mundo, na qual ele relacionou as distâncias entre os planetas e o sol.
Em resumo, as leis de Kepler para o movimento planetário são:
I. O movimento dos planetas ao redor do Sol segue uma trajetória elíptica (oval), e o Sol ocupa um dos focos da elipse;
II. A Linha que liga o centro dos planetas ao centro do Sol “varre” áreas iguais em intervalos de tempo iguais.
III. O quadrado do período de revolução (T) de um planeta dividido pelo cubo do raio médio da sua órbita (R) é sempre constante.
T2 = CONSTANTE
R3