隨著人造衛星上天，空間探測器和宇宙飛船的升空，對太陽係的直接研究已變為現實，行星科學獲得了新生，它不僅受到了學術界的重視，而且已成為活躍的科學研究的前沿陣地之一，行星地質學就在其中。
天體演化學
天體演化學是天文學的一個分支，它研究各種天體個體以及天體係統的起源和演化。天體的起源是指天體在什麼時候，以什麼形態、什麼方式及什麼動因形成的。天體的演化是指天體形成後的漫長的演變過程。有時說天體演化，也包含起源在內。
具體而言，天體演化研究包括：太陽係的起源和演化；恒星的起源和演化；星係的起源和化及宇宙的起源和演化。
有關太陽係的起源和演化有災變說和星雲說兩類。災變說認為行星的物質是由於某種偶然的原因（如另一顆恒星靠近或碰到太陽，或是太陽的爆發等），從太陽中分離出來。災變說現已基本被否定。星雲說認為行星物質和太陽是由同一原始星雲形成或由太陽俘獲來的，這個學說現已得到㈱、形成比較公認的看法。關於恒星的起源和演化，一般都主張彌漫說，即星際雲在自吸引收縮中碎裂為許多小雲，各小雲聚集為恒星。星係的起源和演化存在彌漫說和超密說兩種。彌漫說認為星係際物質逐漸聚成很大的星係際雲，然後分裂為較小的雲，形成各種大小不同的星係集團。超密說認為，星係是由超密物質形成，該學說與大爆炸宇宙學比較吻合。宇宙的起源和演化常與所設計的宇宙模型聯係在一起。
天體演化學是以天文學的其他分支學科為基礎，同時也與物理學、化學、地學、數學等學科密不可分。它以觀測事實為依據，以數理推證為手段，包含很深的哲學思辯。因此，除了天文工作者以外，其他領域的科學家對它也頗感興趣。
縱觀天體演化學的曆史，在17世紀以前，在人們頭腦中占統治地位的仍是天體是永遠不變、至高無上的迷信思想。1644年和1745年法國科學家笛卡爾和布豐先後提出了天體形成的觀點。直到18世紀下半葉開始，德國哲學家康德和法國數學家拉普拉斯分別提出了關於太陽係起源的星雲說後，天體演化學才進入一個新階段。到20世紀，隨著科學技術的發展，宇宙飛船、空間探測器的不斷升空，人類取得了很多關於天體的新的觀測資料，新的發現也層出不窮，這就豐富和充實了天體演化學的內容，大大地推動了天體演化學的發展。
宇宙化學
宇宙化學是運用天文學的各種觀測手段和化學的方法來研究宇宙物質的化學組成及其演化規律的學科。它既是天文學的一個分支，同時也是天文學與化學之間的一個交叉學科。它研究的宇宙物質是指構成太陽係（包括隕石、月球、行星、行星際介質、太陽等）、銀河係（恒星、星際介質）、河外星係和星係際介質的物質成分。
在遙遠的古代，人們就關注自然界的組成，開始思考構成宇宙萬物的本源。我國西周晚期（公元前700多年）出現了陰陽五行說，認為金、木、水、火、土這五行是構成萬事萬物的基礎，它們經過像烹調和音樂中的調諧一樣摻和而成萬物，“陰氣”和“陽氣”導致自然界的變化。古希臘人認為水、火、空氣和土是構成萬物的4種基本元素，而古印度人則認為構成自然界的根本為地、火、水和風等4種元素。
雖然著名物理學家牛頓已於1666年用玻璃棱鏡研究太陽光線，發現由赤、橙、黃、綠、青、藍、紫各色組成的光譜，但直到1833年，瑞典化學家帕齊利烏斯對隕石進
行化學分析，才脫離前人對自然界組成的簡單臆想，開始第一次對外地外宇宙物質進行科學地測定。之後，1838年，此學家本生和物理學家基爾霍夫對太陽光譜進行研究，基爾霍夫於1859年成功地對太陽光譜中的吸收線進行解釋，第一次科學地證認了太陽的部分化學成分。從此誕生了宇宙化學的重要觀測方法——光譜分析。另外，1865年8月18日，法國天文學家簡遜和英國天文學家羅克耶爾分別對當天發生的日食進行光譜觀測，發現了太陽上的元素氦，似類對物質世界的研究進人一個新的階段。
20世紀中葉以來，隨著空間技術的發展，人類可探測的波段的拓寬以及各種宇宙模型的產生，進一步從觀測和理論兩方&充實和完善宇宙化學的內容，並使之迅速發展起來。
人類測定宇宙物質的化學組成就是指對宇宙物質的元索、同位素、分子和礦物進行證認，並測定它的相對含量和絕對含量。一般采取的途徑有兩個，可以通過直接取樣法（即對隕石、月球、宇宙線、太陽風質點進行直接測定）和電磁波法（即對來自天體的電磁輻射進行各個波段的頻譜分析)得到。研究表明，構成宇宙物質的元素包括化學元素周期表中的近百種元素和近300種同位素，並且在地球上尚未發現的元素锝和钜等在恒星中也發現了。
宇宙化學還要研究宇宙物質的化學演化，比如元素的起源和演化，星際分子的形成和瓦解。這直接影響到宇宙模型的選取。一方麵，宇宙物質的組成能為檢驗宇宙模型提供依據，另一方麵，宇宙模型可為宇宙物質的研究進行指導。一般認為，宇宙首先經過某種過程（比如大爆炸）生成氧，然後通過各種核過程（如恒星內部元素核合成、超新星爆發核合成等）生成其他元素。元素的原子結合成分子，分子又在一定條件下，凝聚演化為行星，甚至有的分子可凝聚演化為生命。而恒星則不斷地向星際空間拋射物質，最後瓦解為星際雲，星際雲又通過漫長過程凝聚形成新的恒星。
由上可見，宇宙化學是人類認識物質世界的基礎學科之一，它對研究太陽係起源和演化，恒星演化，銀河係和其他星係的結構和演化以及整個宇宙的起源和演化都具有枝十分重要的意義，同時它也為化學的發展和研究提供了特殊的“實驗室”，為生―源的探索提供重要線索。
天體生物學
天體生物學是研究地球以外的其他天體上是否存在生命的科學。
早在古代，人類就有意識或無意識地涉及這個問題。正如神話傳說中、宗教典故中天上人間的關聯性，神仙與常人的相似性等。但鑒於當時的科學發展水平，他們不知生命的機理，不知生命存在所需要的條件，更無法知道天外是否有生命。
隨著科學技術的進步，大自然之謎一個個被解開，人類逐漸明白天外要存在類似於地球上的生命就必須具備以下幾個條件：
第一，存在有能夠合成有機化合物的必需元素碳、氫、氧、氮等。現在研究表明，上述元素在宇宙中廣泛存在。
第二，要有適中的溫度。因為溫度太高，會使生物體瓦解，而溫度太低，又會使生命過程停頓。
第三，存在液態水或對等物，這是生物機體中必需成分。
第四，要有空氣。研究表明，許多生命起源的天然有機物，必須在大氣中通過紫外線照射和電火花才能合成。大氣還有保護作用，以免使生物遭受隕石和宇宙線的傷害，還使水不致於汽化而逃逸以及維護生命的新陳代謝。
第五，足夠的時間。生命的產生以及演化都需要漫長的時間。
—球上出現了生命，特別是出現了高級動物——人類以後，世界就更加充滿色彩。除了地球上的其他同伴，人類還異想天開，天外是否也有知音，比如前麵提及的神話傳說也可算是一個例子。在觀察了某些奇異的自然現象，―是感受到了強大的自然力之後，人類就更有興趣去尋找天外客人。他們曾向天外發出強烈的質疑：尤其突出的是人類進入科技時代以後，不光是局限於想象上，而且把這種想象付諸實際。結果表明：要滿足生命存在的條件，恒星溫度太高，不可能有生命，小行星、彗星等體積太小，無法保持厚層大氣也不可能有生命，隻有一部分行星和某些衛星上才具有生命存在的條件。觀測證實，離我們最近的天體——月球上沒有生命，太陽係中的水星洽星、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星上都不可能有生命。有人認為土星的衛星——土衛六上可能存在生命，但沒有充足的證據。在太陽係中，也許隻有地球才存在生命，存在文明。但是不能否認宇宙中的某個角落會有生命。研究估計，在銀河係中有幾百億顆行星，其中約有100多萬顆行星可能具有地球這樣的環境，但這老些行星離我們太遠，很難觀測、聯係。近來發現星際空間有幾十種星際分子，在有些隕石中含有氨基酸等，這表明在宇宙空間的其他天體上可能存在生命，它們或許比地球的文明遠遠超前，或者相近，也許遠遠落後。
況且，天外的生命是否有以其他元素比如矽等代替碳而成為生命的“命根子”呢？這都是難說的。地球並不寂寞，人類也許並不孤獨，可要滿足生命存在的苛刻條件，要找到天外知音，真是困難重重！
因此，天體生物學具有非常強的吸引力。