Hur planeter rör sig är en av de tidigaste frågorna som forntida forskare brottades med när de försökte fastställa universums regler. Tidiga teorier postulerade att jorden var universums centrum och att alla himmelska föremål kretsade runt den. Med Galileos upptäckter avslöjades det att solen, inte jorden, var mitten av vårt solsystem, och planeterna rörde sig runt det i olika hastigheter och vinklar. Dagens teorier om planetrörelser bygger på 16-talets tyska astronom Johannes Keplers arbete.
Genom att använda arbetet av sin mentor, Tycho Brahe, som grund för sina teorier, förändrade Kepler astronomi- och fysikvärldarna genom sina tre lagar för planetrörelse. Även om vid den tiden bara sex planeter var kända, bekräftades hans teorier mer än ett sekel senare av Newton och har hållit i sig i över 400 år. Även om hans teorier är något förbryllande för icke-astronomen, förändrade de i hög grad spelplanen för planetvetenskapens värld.
Den första lagen som Kepler bestämde var att planetrörelsen är elliptisk snarare än cyklisk. Istället för att röra sig i ett cirkulärt mönster runt solen, rör sig varje planet i en oval bana. Denna lag var i fullständig oenighet med de rådande teorierna om planetarisk rörelse som hade funnits sedan Aristoteles tid, men överväldigande vetenskapliga bevis visade så småningom att Keplers nya teori var sann.
Keplers andra lag handlar om hastigheten som planeter rör sig medan de följer sin omloppsbana. Planeter ändrar hastighet i förhållande till sin position till solen; när de är närmare ökar de farten, och när de är längre bort saktar de ner farten. Keplers andra lag säger att under lika långa tidsperioder kommer en planet att röra sig lika långt. I grund och botten är sträckan den skulle färdas på en månad längre men med högre hastighet när den är nära solen, medan den långt från solen skulle röra sig långsammare men ha mindre avstånd att tillryggalägga. Enligt denna lag för planetrörelse balanserar hastigheten avståndet, så en planet kommer nästan alltid att täcka samma sträcka under en given tidsperiod.
Den tredje lagen för planetarisk rörelse som Kepler spånade är mer matematisk och komplicerad till sin natur. Medan de två första lagarna handlar om hur en planet rör sig i förhållande till solen, jämför den tredje lagen en planets rörelser med andra planeter. I grund och botten, om du kvadrerar hur lång tid det tar för en planet att slutföra en omloppsbana och dividerar den med det kuberade genomsnittliga avståndet mellan planeten och solen, kommer du att komma fram till ett nästan identiskt förhållande för varje planet. Det betyder att omloppstiden för en planet är direkt proportionell mot hur stor omloppsbanan är, så förhållandet är nästan exakt detsamma oavsett vilken planet som beskrivs.
Planetarisk rörelse hjälper till att beskriva reglerna för solsystemet, men dess användbarhet slutar inte där. Förutom att förklara hur planeterna rör sig, hjälper det också moderna forskare att bestämma kretsmönster för satelliter och andra konstgjorda föremål som placeras ut i rymden. Keplers lagar har också hjälpt till att förklara omloppsmönstret för nya planeter som just har upptäckts av avancerad teknologi, även om vi inte kan observera dem visuellt.