Mas a teoria heliocêntrica (com o Sol no centro do Sistema Solar) também já existia. Era conhecida desde a Grécia antiga e foi defendida pelo astrônomo Nicolau Copérnico no início do século 16. Galileu só a comprovou, com a ajuda da luneta.
Contudo, na época a Igreja Católica apoiava o modelo geocêntrico do sistema solar: o Sol e o resto dos planetas é que girariam em torno de uma terra central, e não móvel. Por esse motivo, a teoria de Galileu foi considerada uma afronta à Igreja.
A Terra gira em torno do Sol porque continua mantendo o movimento da nuvem de partículas que a formou e porque tem uma órbita estável, graças ao equilíbrio existente entre sua velocidade e a força gravitacional exercida sobre ela pelo sol.
Esse movimento, conhecido como translação, leva 365 dias (mais 5 horas, 45 minutos e 46 segundos) para ser completo. Outro movimento que lhe ensinaram foi o de rotação: a Terra gira em torno de seu próprio eixo.
O movimento de rotação resulta na sucessão de dias e noites devido à diferença de iluminação nas diferentes áreas do planeta. Sendo assim, parte do planeta fica iluminada pelos raios solares, correspondendo ao dia, enquanto a parte oposta não recebe luz solar correspondendo à noite.