Da perspectiva de um observador baseado na Terra, os planetas parecem constantemente mudar de posição no céu - um fato refletido na própria palavra "planeta", que vem do grego antigo para "andarilho". Esses movimentos aparentes podem ser explicados assumindo que os planetas se movem em órbitas quase circulares ao redor do sol. As dimensões dessas órbitas permaneceram constantes ao longo da história humana, mas em escalas de tempo muito mais longas, elas mudaram devido à migração planetária.
Dinâmica Planetária
Os movimentos dos planetas são governados pelas forças que atuam sobre eles. A maior dessas forças é a gravidade do Sol, que mantém os planetas em suas órbitas. Se nenhuma outra força estivesse envolvida, as órbitas nunca mudariam. Na realidade, porém, existem várias outras forças envolvidas, chamadas perturbações. Estes são menores em magnitude do que a gravidade do Sol, mas grandes o suficiente para fazer com que os planetas mudem de posição por longos períodos de tempo. As perturbações incluem a influência gravitacional de grandes planetas como Júpiter e Saturno, além do efeito cumulativo de colisões e encontros próximos com asteróides e cometas.
Sistema Solar Primitivo
Quando os planetas se formaram pela primeira vez, cerca de 4,6 bilhões de anos atrás, o sistema solar ainda estava cheio de grandes quantidades de gás e poeira - o suficiente para exercer uma atividade significativa Atração gravitacional nos planetas recém-formados. O gás e a poeira estavam concentrados em um disco denso e giratório, e este se tornou o principal motor da migração planetária no início da história do sistema solar. Um dos efeitos do disco foi puxar os planetas rochosos menores - Mercúrio, Vênus, Terra e Marte - em direção ao sol.
Os planetas externos
Júpiter, o maior dos planetas, foi inicialmente puxado para dentro também. Ele parou quando estava quase à mesma distância do Sol que Marte está hoje, provavelmente retido pela influência gravitacional de Saturno, o próximo planeta para fora. Júpiter e Saturno então derivaram para fora novamente, aproximando-se das órbitas dos planetas mais externos, Urano e Netuno, que estavam mais próximos do Sol do que estão hoje. Nesse ponto, a maior parte do gás e da poeira interplanetária havia se dissipado, e o ritmo da migração planetária desacelerou por um tempo.
Uma configuração estável
Por volta de 3,8 bilhões de anos atrás, não muito antes do aparecimento da primeira vida primitiva na Terra, ocorreu uma segunda fase dramática de migração planetária. Isso foi disparado quando as órbitas de Júpiter e Saturno ficaram brevemente travadas, com Saturno levando exatamente o dobro do tempo de Júpiter para completar um circuito ao redor do sol. Isso provou ter um efeito desestabilizador, não apenas em Júpiter e Saturno, mas também em Urano e Netuno. Para compensar essa instabilidade, as posições dos quatro planetas mudaram rapidamente. Júpiter migrou para dentro, enquanto Saturno, Urano e Netuno migraram para fora. Depois de apenas alguns milhões de anos - um breve período em termos astronômicos - os planetas se acomodaram em posições estáveis muito próximas às que vemos hoje.