太陽系的形成

圍繞著原始太陽，剩余物質(zhì)形成扁平旋轉(zhuǎn)的圓盤。物質(zhì)變成扁平形狀的事實解釋了為什么行星的軌道傾角如此地接近。相對于地球軌道，水星的傾角僅為7度，而所有其他大行星的傾角均小于4度。這也解釋了為什么行星在軌道上以和地球相同的方向運轉(zhuǎn)。如果從太陽極區(qū)的上面看去，所有行星在以同一方向繞轉(zhuǎn)。

甚至小行星以及柯伊伯帶成員（新近發(fā)現(xiàn)的位于太陽系外側(cè)深處的小天體群）也遵循大部分規(guī)則。沒有小行星或者柯伊伯帶天體在“錯誤”的方向上繞行。而最早發(fā)現(xiàn)的100顆小行星中僅有4顆的軌道傾角大于20度。彗星則不同，它們質(zhì)量很低，易受行星攝動的影響，所以其軌道偏心率和傾角的變化范圍很大。而包括哈雷彗星在內(nèi)的長周期彗星是逆行的，即它們的繞行方向與行星相反，就像在交通環(huán)路上逆行的一輛汽車。

研究人員已經(jīng)建立了復雜的模型，來說明觀測到的圍繞年輕恒星的圓盤是如何形成太陽系的。在離主星較近的地方，氫和其他較輕的氣體被恒星風吹走，形成較小、巖質(zhì)的行星。在太陽系，這類行星包括水星、金星、地球和火星，以及稍遠一點的位于火星和木星軌道之間的小行星帶。這里由于木星引力牽引的破壞作用，無法形成大的行星。

再遠一點的情況則有所不同。較輕的氣體沒有被驅(qū)逐開，一旦有一個行星核形成，它就會收集這些氣體成為巨大的大氣層，從而變成一顆巨型的氣態(tài)行星。在我們太陽系中木星和土星無疑是最好的例子。這些巨行星的視表面實際上就是它們大氣層的頂端。這也適用于小些的大行星天王星和海王星。

再向外，我們來到了被小得多的天體占據(jù)的區(qū)域，這里物質(zhì)較為稀少，因此此處形成的天體的大小無法達到能夠吸住明顯大氣的臨界質(zhì)量。在太陽系的邊緣有柯伊伯帶，冥王星是其中最有名的成員，盡管它的直徑2320千米比月球還小。除冥王星之外的第一個柯伊伯帶天體是在1992年發(fā)現(xiàn)的，目前已經(jīng)知道有數(shù)百個?，F(xiàn)在冥王星被認為是這類天體中最大的一個，而非真正的大行星。離太陽更遠的地方也有零星的環(huán)繞太陽的天體。在這片昏暗的地方，至少有兩個天體——Quaoar和Sedna的大小與冥王星相當。

以上這些概況基本正確，但故事并未到此為止。當氣體巨行星在圓盤中部（就像木星在太陽系中的位置）形成后，物質(zhì)會被行星所掃清，從而在圓盤中形成空隙。我們可以觀察到正在進行的這種過程。在圍繞一些年輕恒星的圓盤中已經(jīng)探測到了空隙。在這種情況下，行星和圓盤之間產(chǎn)生一種競爭，行星的引力將物質(zhì)從圓盤中吸出，累積到行星身上；而圓盤則把物質(zhì)向回拉。凈效應是行星受到阻尼力進而損失能量，并向內(nèi)側(cè)朝著中心星盤旋過去。