Johannes Kepler concludeerde dat planeten een elliptische baan hebben op basis van zijn uitgebreide observaties en analyse van de beweging van Mars. Hij leverde kritische bijdragen op het gebied van astronomie en planetaire beweging door zijn drie wetten van planetaire beweging te formuleren, die een revolutie teweegbrachten in ons begrip van het zonnestelsel.

Zo bepaalde Kepler de elliptische vorm van planeetbanen:

1. Observaties van Tycho Brahe :Kepler had toegang tot de uitzonderlijk nauwkeurige waarnemingsgegevens verzameld door zijn mentor, de Deense astronoom Tycho Brahe. Brahe's nauwgezette metingen van de posities van planeten en nauwgezette registraties leverden Kepler een schat aan gegevens van hoge kwaliteit op.

2. Heliocentrisch model :Kepler nam het heliocentrische model van Copernicus over, dat de zon in het centrum van het zonnestelsel plaatste met planeten eromheen. Dit model was in tegenspraak met het toenmalige geocentrische model.

3. Baan van Mars :Kepler concentreerde zijn inspanningen op het begrijpen van de baan van Mars, die bekend stond om zijn onregelmatigheden. Hij realiseerde zich dat de beweging van de planeet afweek van de cirkelvormige paden die door eerdere astronomen waren voorspeld.

4. Elliptisch pad :Door nauwgezette berekeningen en analyses ontdekte Kepler dat de baan van Mars niet cirkelvormig is, maar elliptisch of eivormig. Hij realiseerde zich dat de zon niet in het midden van de cirkel stond, maar in een van de twee brandpunten van de ellips.

5. Eerste wet van Kepler :Keplers eerste wet van planetaire beweging, ook wel bekend als de 'Wet van de Ellipsen', stelt dat de baan van een planeet rond de zon een ellips is, met de zon in één brandpunt.

6. Gebiedsrecht :Kepler ontdekte ook dat een lijn die een planeet met de zon verbindt, in gelijke tijdsintervallen gelijke gebieden bestrijkt. Dit staat bekend als de ‘tweede wet van Kepler’ of de ‘wet van gelijke gebieden’.

7. Derde Wet (Wet van Harmonieën) :Kepler onthulde verder de relatie tussen de omlooptijden en de afstanden van planeten tot de zon. Deze relatie, bekend als de ‘Derde Wet van Kepler’ of de ‘Wet van Harmonieën’, ​​kwantificeert de proportionele relatie tussen het kwadraat van de omlooptijd van een planeet en de derde macht van zijn gemiddelde afstand tot de zon.

De wetten van Kepler brachten een revolutie teweeg in de astronomie door een wiskundig en fysiek raamwerk te bieden voor het begrijpen van de beweging van planeten. Ze legden de basis voor de zwaartekrachttheorieën van Isaac Newton, die ons begrip van de hemelse mechanica en de dynamiek van het universum verder bevorderden.