摩斯岛哲学家阿里斯塔克斯曾推测过宇宙的日心结构，但大多数人仍认为地球是静止地位于宇宙中心，与天空中移动的神圣或缥缈的天体完全不同。16世纪，尼古拉·哥白尼提出了从数学上可预测的日心模型，其17世纪的后继者伽利略·伽利莱、约翰内斯·开普勒和艾萨克·牛顿对物理学有了现代的理解，从而逐渐接受了这样一种观点，即地球围绕太阳运转，其它行星与地球一样，都受同一物理定律的支配。在最近一段时间，这也导致了对地质现象的调查，如山脉和火山口以及季节性气象现象，如云层、沙尘暴和其他行星上的冰盖。
望远镜观