A observação das fases de Vénus por Galileu demonstrou que Vénus não girava em torno da Terra. De facto, se Vénus girasse em torno da Terra, mais próximo do que o Sol, as suas fases teriam de ser idênticas às da Lua. No entanto, Galileu verificou que quando Vénus estava na fase semelhante à Lua Nova atingia a sua dimensão máxima, o que significava que estava o mais próximo da Terra possível enquanto que quando avançava para a fase semelhante à Lua Cheia, ia diminuindo de dimensão. Isto significava sem dúvida que Vénus tinha que girar em torno do Sol.
Fases de Vénus observadas na Terra.Ao encontrar a órbita de Vénus entre a Terra e o Sol, da Terra podemos distinguir suas diferentes fases de uma forma parecida àquelas que podemos ver da Lua. Galileo Galilei foi a primeira pessoa a observar as fases de Vénus em Dezembro de 1610, uma observação que sustentava a então discutida teoria heliocêntrica do Sistema Solar de Copérnico. Também anotou as mudanças de tamanho do diâmetro visível de Vénus em suas diferentes fases, sugerindo que este se encontrava mais longe da Terra quando ele estava cheio e mais e mais próximo quando se encontrava na fase crescente. Estas observações proporcionaram uma sólida base ao modelo heliocêntrico.
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