1. 태양계
태양계는 성인 태양과 그 중력에 이끌려 있는 주변 천체가 이루는 체계를 말한다.
태양을 중심으로 공전하는 행성은 소행성대를 기준으로 있는 안쪽에 있는 네 개의 고체 행성(지구형 행성)인 수성, 금성, 지구, 화성과 바깥쪽에 있는 네 개의 유체 행성(목성형 행성)인 목성, 토성, 천왕성, 해왕성이 있다.
행성 외에도 태양계의 구성 천체로는 소천체로 이루어진 띠도 있다. 화성과 목성 사이에 있는 소행성대의 천체 무리는 대부분 지구형 행성과 비슷한 성분을 갖고 있다. 카이퍼 대와 그 소집단 산란 분포대는 해왕성 궤도 너머에 있으며, 이곳의 천체는 대부분 물, 암모니아, 메탄 등이 얼어있는 형태로 구성되어 있다. 소행성대와 카이퍼대, 산란 분포대 천체 세레스, 명왕성, 하우메아, 마케마케, 에리스는 행성 만한 힘은 없지만 자체 중력으로 구형을 유지할 수 있을 만큼 크다고 인정되어 왜행성이라 불린다. 장주기 혜성의 고향으로 알려져 있는 오르트 구름은 지금까지의 구역의 대략 천 배의 거리에 걸쳐있다.
태양계 내에서 혜성, 센타우루스족, 우주 먼지 같은 소천체는 이런 구역을 자유롭게 떠다닌다. 또한 태양으로부터 나오는 프라즈마 흐름인 태양풍은 태양권 내에서 항성풍 거품을 만들어 낸다.
여섯개의 행성(지구, 화성, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성)과 네 개의 왜행성(명왕성, 에리스, 하우메아, 마케마케)은 위성을 갖고 있으며, 목성형 행성은 자체적인 고리를 갖고 있다.
2. 태양계의 발견과 탐험
오랜 시간 동안 인류는 태양계의 존재를 인식하지 못했다. 그들은 지구가 우주의 중심에 있고, 움직이지 않으며, 하늘에서 움직이는 다른 천체와는 다른 존재라고 믿었다. 인도의 천문학자인 아리아바타와 고대 그리스 사모스의 아리스타르코스가 태양 중심의 우주론을 추측하기도 했지만 "태양중심설"을 최초로 수학적으로 예측한 사람은 코페르니쿠스이다.
17세기에는 그 계승자인 요하네스 케플러, 갈릴레오 갈릴레이, 아이작 뉴턴이 물리학에 대한 이해로 지구가 태양의 주위를 움직이고, 행성은 지구를 제어할때 필요한 힘과 같은 힘으로 제어된다는 생각을 수용했다. 조금 더 최근에는 망원경의 발달과 우주선을 사용할 수 있게 되면서, 다른 행성의 산맥이나 크레이터 같은 지질학적 현상과 구름, 모래 폭풍, 만년설 같은 기상학적 현상을 조사할 수 있게 되었다.
3. 태양계의 구성
태양계의 구성 요소인 G형 주계열성 태양은 지금까지 알려진 태양계 전체 질량의 99.86%를 차지하고, 중력으로 태양계의 천체를 지배하고 있다. 태양 주위 궤도를 선회하는 두 개의 거대한 가스 행성과 두 개의 거대한 얼음 행성은 태양을 제외한 태양계 질량의 99%를 차지하며, 그중의 90%를 목성과 토성이 차지한다.
태양의 주위를 궤도 선회하는 대부분의 큰 천체의 궤도는 지구 궤도, 황도와 거의 평행하다. 행성의 황도와 매우 가까운 데 비해 혜성이나 카이퍼 대 천체는 그 각도가 눈에 띄게 크다.
모든 행성과 대부분의 천체는 태양의 자전 방향으로 공전하고 있지만 헬리 혜성과 같이 예외의 경우도 있다.
태양 주의 천체의 궤도를 "케플러의 행성 운동 법칙"으로 묘사할 수 있다. 케플러의 법칙에 따르면 개개의 천체는 태양을 한 초점으로 하는 타원의 궤도를 따라서 운동한다. 태양에 가깝고 작은 반장축을 갖고 있는 천체는 1년이 짧다. 태양에서 천체가 가장 가까울 때의 점을 "근일점"이라 하고, 태양에서 가장 먼 때의 점을 "원일점"이라 한다. 천체는 근일점에서 가장 빠르게 운동하고, 원일점에서 가장 느리게 운동한다. 행성의 궤도는 원형에 가까운 타원이지만, 혜성이나 카이퍼 대 천체 등의 궤도는 길쭉한 타원형이다. 특히 "세드나"는 엄청나게 찌그러진 타원형 궤도를 갖고 있다.
많은 태양계 모형에서는 행성 간의 거리가 너무 멀기 때문에, 그 거리를 왜곡하여 행성간의 거리를 거의 같게 해 놓은 것을 볼 수 있다. 하지만 현실은 몇몇의 예외를 제외하면 태양에서 더 먼 행성이나 대(帶, 띠)일수록 안쪽 궤도와 간격이 더 넓다. 예를 들면 금성은 수성보다 약 0.33AU(천문단위) 더 바깥에 있지만, 토성은 목성보다 4.3AU 바깥에 있고, 해왕성은 천왕성보다 10.5AU 바깥에 있다. 궤도 간의 거리 상호 관계의 규칙을 명확히 하려는 시도는 있었지만, 아직까지 인정된 이론은 없다.
태양계의 행성 대부분은 그 자신의 천체 체계를 갖고 있다. 행성 주위를 공전하는 첸체는 자연 위성, 또는 단순히 위성이라고 한다. 그중에 몇몇은 행성보다도 큰 것이 있는데 대표적으로 기니메데가 있다. 대형 위성은 대부분 조석고정을 하며, 모행성을 향해 영구히 한쪽면만 보인다. 그리고 네 개의 거대한 행성(목성형 행성)은 행성 주위를 선회하는 작은 입자의 얇은 띠인 행성 고리를 갖고 있다.
