In deze paragraaf gaan we een aantal belangrijke ontdekkingen over met name ons zonnestelsel bespreken. Zo kijken we bijvoorbeeld naar de bewijzen die zijn gevonden voor het heliocentrische model (waarbij de aarde om de zon draait). Ook gaan we de maanfasen, de zons- en maansverduistering en de seizoenen begrijpen.

In het heelal draaien objecten vaak in cirkelbanen om elkaar heen. Het is daarom niet verbazingwekkend dat we de formules uit dit hoofdstuk goed kunnen gebruiken om objecten in het heelal beter te begrijpen. Een bekend voorbeeld is het bewegen van de aarde om de zon. De aarde maakt namelijk nagenoeg een cirkelvormige baan om de zon.

Het werd niet altijd geloofd dat de aarde om de zon draait. Er werd geloofd dat de aarde zich in het centrum van het heelal bevond en dat alle hemellichamen om dit centrum heen draaide. Dit wordt het geocentrische wereldbeeld genoemd. In de 16^de eeuw vond Copernicus voor het eerst bewijs dat de aarde om de zon heen draait. Dit wordt het heliocentrische wereldbeeld genoemd. Hij bewees dit als volgt. Al eeuwen was bekend dat de planeten vanaf de aarde gezien niet in nette cirkels bewegen. Om de zoveel tijd lijken de planeten voor een korte tijd even achteruit te bewegen. Dit fenomeen wordt retrograde beweging genoemd en is te zien in de onderstaande afbeelding.

Copernicus liet zien dat deze beweging verklaard kon worden doordat wij de planeten bekijken vanaf een aarde die zelf ook beweegt. Als we de beweging van deze planeet vanaf de zon zouden bekijken, dan zouden we zien dat de planeten een simpele cirkelbeweging maken. In de onderstaande animatie is goed te zien hoe het vanaf de aarde gezien kan lijken dat een planeet soms even terugbeweegt. Het blauwe rondje is hier de aarde en het oranje rondje een andere planeet. Met de verticale lijn kan je duidelijk zien wanneer de planeet zich aan de linker of de rechterkant van de aarde bevindt.

Galileo vond nog meer bewijs. Een van zijn belangrijkste ontdekkingen waren de vier manen die om Jupiter draaien (zie de onderstaande afbeelding). Met deze ontdekking bewees hij nogmaals dat niet alles om de aarde beweegt, zoals eerder gedacht werd.

Afstanden in het zonnestelsel worden vaak gemeten in astronomische eenheden (AE). 1 AE is gelijk aan de afstand van de aarde tot de zon, oftewel 1,49598 × 10¹¹ m. Deze waarde is ook in BINAS te vinden.

De fasen van de maan kunnen ook goed in het heliocentrische model verklaard worden. In de onderstaande afbeelding zien we de zon en de maan die om de aarde beweegt. Zowel de aarde als de maan worden verlicht door de zon. Aan de donkere kant van de aarde is het nacht en aan de lichte kant is het dag. Doordat de aarde om zijn eigen as draait, wisselen dag en nacht elkaar elke 24 uur af. De maan wordt in zijn baan om de aarde telkens vanaf dezelfde kant verlicht, maar vanaf de aarde gezien is telkens een wisselende hoeveelheid van de donkere en lichte kant te zien.

Wellicht dat je je afvraagt hoe we ooit een volle maan zien. Het lijkt in de bovenstaande afbeelding immers dat bij volle maan het licht van de zon geblokkeerd zal worden door de aarde en de maan dus helemaal niet zou bereiken. Dit is echter meestal niet het geval, omdat de baan van de maan onder een hoek staat (zie de onderstaande afbeelding). Zo zie je dat bij volle maan het zonlicht toch de maan kan bereiken.

Af en toe staat de maan echter wel precies achter de aarde of tussen de zon en de aarde. Als de maan zich precies tussen de zon en de aarde bevindt, dan vindt een zogenaamde zonsverduistering plaats. Het licht van de zon wordt hier geblokkeerd door de maan. De maan kan ook door de schaduw van de aarde trekken. In dat geval spreken we van een maansverduistering.

In de onderstaande foto's is een maansverduistering en een zonsverduistering afgebeeld.

Ook de seizoenen zijn goed te begrijpen in het heliocentrische model. De seizoenen ontstaan doordat de as van de aarde onder een hoek staat. Dit is goed te zien in de onderstaande afbeelding. Als de aarde in deze afbeelding links van de zon staat, dan wordt de onderkant van de aarde iets beter verlicht dan de bovenkant. Aan de bovenkant komen de zonnestralen nu immers onder een grote hoek op het oppervlak. Het is nu in het zuidelijk halfrond zomer en in het noordelijk halfrond winter. Als de aarde rechts van de zon staat, dan wordt de bovenkant iets beter verlicht dan de onderkant. Nu komen de lichtstralen aan de onderkant onder een grote hoek aan. Nu is het juist in het noordelijk halfrond zomer.

Vanaf de aarde zien we ditzelfde effect doordat de baan van de zon in de zomer hoger boven de horizon staat. In de onderstaande afbeelding is dit te zien.

Ons zonnestelsel is zelf ook weer onderdeel van een groter geheel. Onze zon is slechts één ster in een gigantisch melkwegstelsel bestaande uit miljarden sterren. Hieronder is een foto van zo'n melkwegstelsel te zien. Veel van deze sterren hebben zelf ook weer planeten. We noemen planeten buiten ons eigen zonnestelsel exoplaneten.

Afstanden tussen sterren worden vaak gemeten in lichtjaar. Dit is de afstand die licht in een jaar aflegt. Deze afstand is gelijk aan 9,461 × 10¹⁵ m. Ook deze waarde is te vinden in BINAS.

In de onderstaande afbeelding zien we een enorme hoeveelheid melkwegstelsels, elk met miljarden sterren. Uit onderzoek blijkt dat stelsels die zich ver van elkaar af bevinden uit elkaar bewegen. Hieruit blijkt dat het heelal steeds groter aan het worden is. We noemen dit ook wel het uitdijen van het heelal. Omdat het heelal steeds groter aan het worden is, moet het dus in het verleden kleiner geweest zijn. Door de snelheid van het uitzetten te achterhalen, is het wetenschappers gelukt om uit te rekenen wanneer het hele heelal zich in één punt bevond. Uit dit punt is het hele heelal ontstaan. We noemen dit de oerknal.