Η πλανητική επιστήμη ή, γενικότερα, η πλανητολογία, είναι η επιστημονική μελέτη των πλανητών (συμπεριλαμβανομένης της Γης), των φεγγαριών και των πλανητικών συστημάτων (ιδίως αυτών του Ηλιακού Συστήματος) και των διαδικασιών που τις διαμορφώνουν. Μελετά αντικείμενα που κυμαίνονται σε μέγεθος από μικρομετεωροειδή έως γίγαντες αερίων, με στόχο τον προσδιορισμό της σύνθεσης, της δυναμικής, του σχηματισμού των ατμοσφαιρικών και γεωλογικών αλληλεπιδράσεών τους και του ιστορικού τους.
Κατά την τελευταία εικοσαετία πολλά διαστημικά σκάφη τέθηκαν σε τροχιά γύρω από τους πλανήτες και σε μερικές περιπτώσεις προσεδαφίστηκαν στην επιφάνειά τους, μεταδίδοντας πλήθος από στοιχεία για τη φυσική και χημική σύσταση του εδάφους και της ατμόσφαιράς τους, για τα μαγνητικά πεδία τους, την ηφαιστειακή και σεισμική δραστηριότητά τους κ.λπ.
Από τη συγκέντρωση όλων αυτών των δεδομένων δημιουργήθηκε στις αρχές της δεκαετίας του 1980 ένας νέος κλάδος, η λεγόμενη συγκριτική πλανητολογία (Cοmρaratiνe Ρlanetοlοgy), που έχοντας ως βάση το “φυσικό πρότυπο” της Γης θεωρεί το σύνολο των πλανητών και των δορυφόρων τους ως επιμέρους τμήματα ενός τεράστιου κοσμικού εργαστηρίου, όπου πολλά φαινόμενα που παρατηρούνται στη Γη φαίνεται να επαναλαμβάνονται και σε άλλα σημεία του ηλιακού συστήματος, κάτω όμως από διαφορετικές συνθήκες και συχνά σε διαφορετικά στάδια εξέλιξης. Σημαντική πρόοδος έχει επιτελεστεί επίσης στη χαρτογράφηση των πλανητών, με αποτέλεσμα οι επιστήμονες να διαθέτουν σήμερα 1.500 περίπου τοπογραφικούς και γεωλογικούς χάρτες που παρουσιάζουν τις υψομετρικές διακυμάνσεις και σωρεία πληροφοριών σχετικά με τους τύπους των πετρωμάτων κάθε πλανήτη, τη διάταξη, καθώς και τη μετατόπισή τους με την πάροδο του χρόνου. Μία από τις σημαντικότερες ανακαλύψεις της πλανητικής έρευνας ήταν ότι εκτός από τον Κρόνο υπάρχουν και άλλοι τρεις πλανήτες του ηλιακού συστήματος, και συγκεκριμένα ο Δίας, ο Ουρανός και ο Ποσειδών, που περιβάλλονται από δακτύλιους. Το 1988, μάλιστα, αμερικανοί ερευνητές διατύπωσαν την άποψη ότι δακτύλιος υπήρχε και γύρω από τη Γη πριν από 34 περίπου εκατομ. χρόνια, αλλά στη συνέχεια το υλικό που τον αποτελούσε διέφυγε στο διάστημα κάτω από την πίεση της ηλιακής ακτινοβολίας σε συνδυασμό με δυναμικές διεργασίες στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας.
Με βάση το δεδομένο ότι οι φυσικές διεργασίες που οδήγησαν στη δημιουργία του ηλιακού συστήματος αποτελούν μια όχι ασυνήθιστη διαδικασία, εκτιμάται ότι πολλοί αστέρες εκτός από τον Ήλιο θα πρέπει να διαθέτουν πλανητικά συστήματα. Η υπόθεση αυτή ενισχύθηκε το 1979 από προγράμματα προσομοίωσης σε ηλεκτρονικό υπολογιστή που πραγματοποίησαν αμερικανοί ερευνητές στο πλαίσιο του προγράμματος “Αcrete” και τα οποία μιμήθηκαν τις διάφορες εξελικτικές φάσεις του πρωτοπλανητικού δίσκου που περιέβαλε κάποτε τον πρωτοαστέρα από τον οποίο σχηματίστηκε ο Ήλιος. Σε όλα τα προγράμματα προέκυψαν πλανητικά συστήματα 8-10 πλανητών που έχουν κατανομή μαζών και αποστάσεων παραπλήσια μεταξύ τους και με εκείνη του δικού μας ηλιακού συστήματος. Βέβαια, η οπτική παρατήρηση εξωηλιακών πλανητών είναι με τα σημερινά δεδομένα σχεδόν αδύνατη, γιατί το φως που ανακλούν καλύπτεται από την κατά πολύ ισχυρότερη ακτινοβολία του κεντρικού αστέρα στον οποίο ανήκουν. Περισσότερες δυνατότητες υπόσχονται διάφορες έμμεσες μέθοδοι που συνδυάζοντας ένα σύνολο φασματοσκοπικών, φωτομετρικών και αστρομετρικών τεχνικών προσπαθούν να εντοπίσουν πλανήτες από τις παρενοχλήσεις που αυτοί προκαλούν στην κίνηση των αστέρων γύρω από τους οποίους πιθανώς περιστρέφονται. Από τους αστέρες που έχουν μελετηθεί σε αποστάσεις 5-15 ετών φωτός, ως κυριότεροι υποψήφιοι για την παρουσία πλανητικών συστημάτων θεωρούνται ο αστέρας του Βarnard στον αστερισμό του Οφιούχου, ο αστέρας ε στον αστερισμό του Ηριδανού, ο αστέρας Luyten 726-8 στον αστερισμό του Κήτους, ο αστέρας Wοlf 424 στον αστερισμό της Παρθένου, ο αστέρας Lalande 21185 στη Μεγάλη Άρκτο και ο αστέρας Rοss 248 στον αστερισμό της Ανδρομέδας. Το 1983 ο δορυφόρος Υπερύθρου (ΙRΑS) ανίχνευσε στον Βέγα έναν δακτύλιο από πετρώδη υλικά που πιθανώς να είναι ένα αρχέγονο πλανητικό σύστημα. Ο δακτύλιος αυτός, που έχει διάμετρο γύρω στα 24 δισεκατομ. χλμ., είναι δηλ. περίπου διπλάσιος από το ηλιακό σύστημα, απορροφά το ορατό φως του αστέρα και το επανεκπέμπει με τη μορφή υπέρυθρης ακτινοβολίας. Τα επόμενα χρόνια χάρη στη μεγάλη πρόοδο της υπέρυθρης αστρονομίας ανιχνεύτηκαν δίσκοι αερίων και σκόνης γύρω από πολυάριθμους νεαρούς αστέρες που περιέχουν αρκετή ύλη ώστε να “παραχθούν” ηλιακά συστήματα παρόμοια με το δικό μας.
Ιδιαίτερα πυκνή είναι η σκόνη γύρω από τους αστέρες Β της Ασπίδας, Φομαλχώ των Ιχθύων, ΗL του Ταύρου και R του Μονόκερου, οι οποίοι θεωρούνται πέραν πάσης αμφιβολίας ως εκκολαπτήρια νέων πλανητικών συστημάτων. Μάλιστα, στον αστέρα Β της Ασπίδας, ερευνητές της ΝΑSΑ και του Εθνικού Κέντρου Ερευνών της Γαλλίας έχουν διατυπώσει την υπόθεση για την ύπαρξη ήδη σχηματισμένων πλανητών.
Ιδιαίτερη αίσθηση προκάλεσαν στις αρχές της δεκαετίας του 1990 οι ανακοινώσεις για την ανακάλυψη πλανητών γύρω από πάλσαρς. Οι πάλσαρς είναι ταχύτατα περιστρεφόμενοι αστέρες νετρονίων, υπολείμματα τις περισσότερες φορές από εκρήξεις σουπερνόβα. Το 1991 οι βρετανοί αστρονόμοι Άντριου Λιν, Μάθιου Μπέιλς και Σέτναμ Σεμάρ του ραδιοτηλεσκοπίου Jοdrell Βank στο Μάντσεστερ απέδωσαν τις αυξομειώσεις που παρατηρούνται στην περίοδο των ραδιοπαλμών του πάλσαρ ΡSR 1829-10, που βρίσκεται στον αστερισμό της Ασπίδας, στην ύπαρξη ενός πλανήτη 10 φορές μεγαλύτερου από τη Γη, που εκτελεί κάθε έξι μήνες μια πλήρη περιφορά γύρω από τον πάλσαρ. Μια ακόμη πειστικότερη ανακοίνωση έγινε το 1992 από τους Αλεξάντερ Βόλτσκαν του ραδιοτηλεσκοπίου Αrecibο στο Πουέρτο Ρίκο και Ντέιλ Φρέιλ του ραδιοτηλεσκοπίου Sοcοrrο στο Νέο Μεξικό και αφορά τον πάλσαρ ΡSR 1257+12 στον αστερισμό της Παρθένου, γύρω από τον οποίο φαίνεται να περιστρέφονται δύο πλανήτες εκτελώντας σχεδόν κυκλικές τροχιές. Οι μάζες τους υπολογίστηκαν σε 3,2 και 3,9 γήινες μάζες και οι περίοδοί τους σε 22,3 και 33,5 ημέρες αντίστοιχα, ενώ υπάρχουν ενδείξεις για την παρουσία και ενός τρίτου πλανήτη, που η περίοδος περιφοράς του ανέρχεται σε 360 ημέρες περίπου.
Η πιθανή παρουσία πλανητών γύρω από πάλσαρς διεύρυνε, όπως είναι φυσικό, τους ορίζοντες του προβληματισμού για την ύπαρξη και άλλων πλανητικών συστημάτων πέρα από τα όρια του ηλιακού. Οι πλανήτες των πάλσαρς θα πρέπει να είναι δεύτερης γενιάς (να έχουν σχηματιστεί δηλ. πολύ αργότερα από τη γέννηση του κεντρικού αστέρα, πιθανότατα με απόσπαση ύλης από έναν αστρικό συνοδό) και να χαρακτηρίζονται από ιδιαίτερα αφιλόξενες συνθήκες.
Οι πάλσαρς εκπέμπουν τεράστιες ποσότητες θανατηφόρου ακτινοβολίας, η οποία επιπλέον θερμαίνει τους πλανήτες σε θερμοκρασίες πολλών εκατομ. βαθμών, γεγονός που αποκλείει την ύπαρξη σε αυτούς εστιών εξωγήινης ζωής, που ερευνά η Αστροβιολογία.