Opptäckten av solsystemet hör till den period som kallas ”renässansen”, då filosoferna bestämde sig för att inte tillåta något annat än observationer och logik för att bygga upp vetenskapen, och förkasta traditioner. Den kanske mest kända företrädaren för detta nya (och modiga) synsätt är den franske matematikern, filosofen och vetenskapsmannen René Descartes (1596-1650). Hans uttalande ”cogito ergo sum” (Jag tänker, därför är jag) är symboliskt för renässansens inställning. (Vissa har påpekat att man inte bara kan tänka utan att tänka på något, så att det är omöjligt att börja vetenskapen med ren logik. Hur som helst försökte Descartes med det och kom fram till många intressanta resultat, och några ganska märkliga föreställningar också).
Det tog flera hundra år att allmänt acceptera det solcentrerade systemet för himlens rörelser. Huvudidén om solsystemet föreslogs av den polske astronomen Nicolaus Copernicus (1473-1543) som sade att ”solen är universums centrum” och fick planeterna att röra sig runt den i perfekta cirklar (i sin bok med titeln ”On the Revolution of the Celestial Spheres”, skriven på latin och publicerad 1543). Han återupplivade därmed en gammal idé som går tillbaka till den grekiske filosofen Aristarchos (som blomstrade ~270 f.Kr.), som föreslog att solen är mycket större än jorden och att det är den, och inte jorden, som befinner sig i universums centrum. (Ingen brydde sig särskilt mycket om detta, eftersom det är uppenbart att solen rör sig mycket: en gång om dagen över himlen, en gång om året över stjärnorna på olika höjder över horisonten).
Den tyske astronomen Johannes Kepler (1571-1630) stödde den kopernikanska uppfattningen att solen befinner sig i centrum, men gav planeterna elliptiska banor, med solen i ett av fokusen i varje ellips, för att beskriva deras komplicerade rörelser mer korrekt. De direkta observationerna av Galileo Galilei (1564-1642), som visade att Venus har samma faser som månen (med hjälp av det teleskop som han uppfann och byggde), gav det heliocentriska systemet rätt. (Kyrkan var oenig. Den satte Kopernikus’ bok på indexet över förbjudna verk 1616 och lät den stå kvar där fram till 1835. Dessutom var Galilei tvungen att återkalla och förbjöds att undervisa och lämna sitt hem).
Galileo var en av alla tiders stora hjärnor. Som den franske filosofen Yves Bonnefoy har sagt: ”Med Galileo upphörde månen att vara ett föremål för tillbedjan och blev ett föremål för vetenskapliga studier.” En annan italiensk astronom, Giovanni Domenico Cassini (1625-1721) (vars namn är förknippat med den stora klyftan mellan Saturnus inre och yttre ringar) fastställde storleken på jordens bana. Hans värde låg bara 7 procent under det moderna värdet (150 miljoner km). Han fastställde också solsystemets storlek. (Aristarchus hade haft en faktor 20 fel när han uppskattade avståndet till solen).
Därefter kom Isaac Newton (1642-1727) som förde fysikens lagar till solsystemet. Isaac Newton förklarade varför planeterna rör sig som de gör genom att tillämpa sina rörelselagar och gravitationskraften mellan två kroppar och låta kraften minska med kvadraten på avståndet mellan de två kropparna. (Förutom att formulera rörelselagarna uppfann Newton begreppet gravitationskraft och en ny sorts matematik för att beräkna planeternas rörelser. Matematiken kallas nu för kalkyl. Den uppfanns oberoende, och publicerades tidigare, av den tyske matematikern Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716) vars notation fortfarande används i läroböcker idag. Newton byggde också det första reflekterande teleskopet för att undersöka himlen med).
Vetandet om att solen befinner sig i systemets centrum och att de roterande planeterna rör sig runt den i sina rätta banor enligt Newtons lagar blev grunden för vidare utforskning av ”himlens mekanik”. Många detaljer i rörelserna återstod att reda ut. Viktiga bidrag kom från de franska matematikerna och astronomerna Pierre Simon de Pierre Simon Laplace (1749-1827), Joseph Louis Lagrange (1736-1813) och Urbain Leverrier (1811-1877). (Ännu idag är himmelsmekanik ett aktivt studieområde, på grund av den mängd beräkningar som krävs för att räkna ut planeternas positioner under miljontals år).
Den engelske astronomen Edmond Halley (1656-1742) insåg att kometer är en del av systemet (åtminstone en av dem, Halleys komet, fortsatte att komma tillbaka vart 75:e år). Neptunus, en stor planet, upptäcktes först 1846 (av den tyske astronomen Johann Galle, efter instruktioner från Leverrier); Pluto upptäcktes 1930. Många astronomer tror nu att Pluto egentligen bara är en ovanligt stor kometliknande kropp (eller snarare två kroppar) i ”Kuiperbältet”, där det finns hundratals eller tusentals sådana kroppar. Kuiperbältet har fått sitt namn efter den nederländsk-amerikanske astronomen Gerard Kuiper (1905-1973) som gjorde många bidrag till kunskapen om satelliter till de yttre planeterna.
Det finns dessutom ”Oortmolnet”, asteroider och kometer som omger solsystemet som en svärm myggor omger en grupp människor på en picknick på sommaren i Minnesota. Oortmolnet, uppkallat efter den nederländske astronomen Jan Hendrik Oort (1900-1992) som föreslog dess existens (1950), är en enorm samling av kometer på stort avstånd från det inre solsystemet. Det fungerar som en till synes outtömlig reservoar för kometer som kommer nära solen (och därför blir kortlivade). Kometer som korsar de inre planeternas bana gör det, tror man, för att deras banor har störts av gravitationspåverkan från förbipasserande stjärnor.
Två grundläggande upptäckter om vår värld är bland de största bidragen till mänskligt tänkande: Solsystemets ålder och solens energikälla. De två är relaterade, eftersom endast energin från kärnfusion (där massa omvandlas till energi) kan ge solen bränsle så länge som den har värmt upp vår hemplanet.
Upptäckten av solens energikälla – fusion av vätekärnor (dvs. protoner) till heliumkärnor (dvs. alfapartiklar) – beror till stor del på upptäckten av radioaktivitet (av Antoine Becquerel och makarna Marie och Pierre Curie), på upptäckten av protonen och atomkärnornas föränderlighet (av Ernest Rutherford) och på insikten att massan i sig är en manifestation av energi (av Albert Einstein). Tillsammans är dessa upptäckter mindre än hundra år gamla. Konceptet att solen är en kärnbrännugn har inte först förståtts på ett någorlunda bra sätt förrän på 1930-talet.