亚利桑那州弗拉格斯塔夫的洛韦尔天文台已整整建台100周年了，它是帕西瓦 · 洛韦尔（Percival Lowell）热衷于研究火星及其想象的火星人的产物，现在想起这件事来是令人困惑不解的。不过，它是这100年来对太阳系观测价值的标志。

19世纪末关于火星和火星人的浑噩概念，几乎肯定是由于覆盖于火星表面的固态二氧化碳（“干冰”〉发生的季节性变化、彩色大气透明度的变化和线条结构造成的，后者在现代宇宙飞船拍摄的照片上可清晰见到。

本世纪初，对恒星演化的认识也是十分混乱的，18世纪70年代美国数学家J. H. 莱恩（J. H. Lane）首先对恒星演化进行了似是而非的研究。大概是他最早认识到一团气体的引力坍缩会使温度增加，在当时这被认为是产生恒星能量的唯一机制，而认识到轻核燃烧是恒星的可能能源是本世纪30年代的事。

直到第一次大战期间才认识到恒星的大小与其光度，或者恒星光度与其颜色之间的关系及规律（现在称为赫罗图）。按照莱恩引力收缩产生能源的假说，不可避免地会得出错误的演化方向。红巨星会被认为是坍缩过程的早期阶段，而不是像现在那样认为是恒星由于氢燃料耗尽氨燃烧开始而处于膨胀的阶段。

在这种情况下，贝特（Bethe）首先计算了热核能源*值得注意的是，极大量的研究工作都是在此后的10年左右内迅速完成的，使恒星模型建立在客观的和定量的基础上。建立恒星模型的一个重要副产品是焦弗雷（Geoffrey）和马伽若特 · 伯比车（Margqret Burbidge）、W. H. 佛勒（W. H. Fowler）和F. 霍依尔（F. Hoyle）在1957年提出的一个论点，即除了最轻的核（²H、³He）以外，所有的核都是在恒星内部合成的。由此不可避免地会得出一个结论，许多恒星是由更早一代的恒星碎片组成的（含有最年老恒星的银河球状星团内的恒星与太阳相比缺乏重元素是这一结论的观测证据。）

研究的进展扩大到银河系的其它天体（并进一步扩展到其它星系的恒星）。原则上，现有的知识足以理解望远镜里发现的任何银河系天体。实际上，当然不是每一件事都是那么简单的。

离我们家园最近的银河系天体——太阳系行星及其伴随的卫星我们就不完全理解。太阳系由气尘云的坍缩而形成，这种图像很容易为人们所接受，它与猎户座星云现在发生的情形非常相像。从离太阳最近的水星到最遥远的普通行星——冥王星，行星的特征应当渐渐发生变化，这也是可以理解的。

但是，到目前为止还不很清楚哪一种解释能更好地说明这种渐变，是云物质先在平面轨道上集聚，随后受太阳风的作用失去轻分子成分，还是耐熔物质优先在内行星轨道上凝聚，并且极大部分物质在最初的瞬间可能凝聚成1米大小的物体（目前广泛接受的是后一种观点）。

不管真相如何，挑战之一来自金星与地球外表上的显著差别，虽然这是两个质量和相对太阳的位置十分相似的行星，根据雷达对金星表面顶部的测量，金星大气富含SO₂，因此它在光学上是不透明的，这是另一个谜。这些差别是不是仅仅由于金星表面温度超过200摄氏度这种环境造成的呢？

大行星的卫星是大行星差异的又一个谜。木星的卫星Io有某些特殊的性质。这是60年代首先从木星分米射电爆发与Io的轨道转动相符合中发现的。现在对此的解释是认为这个卫星是个有效导电体，而沿Io轨道上分布的、呈宽环状的电离物质又增强了这种效应，这个等离子环上的硫分子似乎起源于Io上的大量火山，它们喷发出足够多的疏和硅酸盐熔岩，大约每100年刷新一次Io的表面。

现在关于太阳系的知识几乎完全来自过去30年星载仪器的观测结果，人们感到，对数据的理解远跟不上数据取得的速度。

过去四分之一世纪提供了系统的、有说服力的地壳构造运动结果，但是在今天对地球结构的认识上同样存在许多上述类似情况，这并不是贬低过去取得的巨大成就。

玄武岩海底磁力线轮廓得出的海底扩张、古磁（更近被甚长基线干涉测量）确证了的过去（和现在）大陆物质运动、从地震认识到的地幔不均匀性（如正在下沉的海洋板块在潜没带再进入地幔）以及普通地质学都已广泛而迅速地证实了魏格纳（Wegener）关于“大陆漂移”世纪转动的猜想。

现在有关地球的困难处于更为微妙的状态。板块构造的驱动力是处在地幔之上的固体的某种对流形式，从一个长时标上看其行为决不像一种流体，其原因可能是它们在某种尺度上不均匀的缘故，还有人们正期待一种简明的解释：为什么上涌物质呈现在中洋脊和地堑处观测到的形态，以及物质的横向输运如何转变成作用于扩张海底下界面的力（下沉板块的负浮力则是另一种动力）。

地球的更深内部是另一个争论热点。约660公里深处的断层简简单单地就是压力诱导相变的结果吗？或者是否还有一个化学断层？岩石物质在高压下的实验 · 加之地幔对流的实验模拟和数值模拟，最终应当解决这个问题。

现在甚至可以模拟地球铁核中占主要部分的熔融外部，但是还不能模拟固体内核，而且仍然不知道内核中易熔合的轻元素密度，这和熔融核是否和上面的硅酸盐地幔发生反应，以及是否在下面的内核边界上结晶，这些依然不能回答的问题是重要的，不单是因为我们居住在这个地球上，而且当地球完全被认识时也可以更容易认识其它的内行星，这个时刻终究会在某一天来临。