太阳系的起源和发展

秋雨飘零

天文学家从系外行星获得启发，太阳系诞生过程可能更戏剧化，包括四处流浪的行星，以及毫不留情的撞击与毁灭。
经过多年的反覆传诵，我们已经非常熟悉太阳系诞生的故事。数十亿年前，尚未成形的太阳系仍是一团缓缓旋转的乌黑气体和尘埃。后来这团物质开始塌缩，核心部份形成太阳。一段时间之后，八大行星和小如冥王星的天体逐渐从绕着太阳旋转的剩余气体和碎屑中诞生。太阳和八大行星自此开始在太空中运行，如时钟般规律又易于预测。

太阳系

近年来，天文学家却观察到一些蛛丝马迹，足以推翻这个众所周知的说法。比起其他数千个新发现的太阳系外的行星系统，太阳系有许多不寻常的特征，包括内侧是固态行星、外围是气态巨行星，以及水星内侧没有其他行星等。借助电脑模拟，我们逐渐了解太阳系的这些特征都源自动荡不安的形成初期。那些不寻常的特征以及形成过程中的剧变和混乱，都超乎我们预期。
太阳系诞生故事的新情节包括了行星被迫离开诞生地四处流浪、迷途行星坠入太阳毁灭，以及孤独巨行星被抛入冰冷黑暗的近星际空间。天文学家研究这些古老事件和其可能留下的痕迹（例如最近提出的第九行星假说，也就是冥王星轨道之外的区域可能还有尚未发现的行星），除了对太阳系重要的形成时期逐步拼凑出新图像，也对太阳系身处的宇宙环境有了新认识。

太阳系诞生的古典模型
行星是恒星形成过程的副产物，恒星在巨大分子云的核心形成，这片分子云的质量可能高达太阳的一万倍。密度极大的稠密核区域可能会自行塌缩，形成中心发光的原恒星，周围环绕一圈不透明的气体与尘埃，称为原行星盘

原行星盘
数十年来，天文学家一直希望透过太阳的原行星盘，解释太阳系为何同时具有固态行星和气态行星两种截然不同的行星。四颗类地行星的公转周期介于水星的88个地球日和火星的687个地球日之间，相反地，目前已知的气态巨行星则位于距离太阳相当远的轨道，公转周期介于12 ~165个地球年，质量则比类地行星还要大150倍以上。
天文学家原本认为这两类行星的形成过程十分相似。在这类过程中，尘埃微粒在骚动不安的气体盘内不断旋转，互相碰撞并聚集在一起，形成直径数公里的微行星，状况类似厨房地板久未打扫：灰尘在气流和静电力作用下形成灰尘团。微行星越大，重力越强，在轨道上运行时不断吸引周围的碎屑而越变越大。自尘埃云塌缩后约100万年，太阳系的原行星盘和宇宙中其他原行星盘一样，充满了大小与月球相仿的行星胚胎。
其中最大的胚胎位于现今的小行星带以外。这里距离刚形成的太阳较远，因此原行星盘中的冰不受太阳的光和热影响，可以继续存在。在这条雪线外的行星胚胎可继续吞噬大量的冰，因此变得非常庞大。在富者更富的情况下，最大的行星胚胎重力较强，很快便吸去原行星盘内邻近区域大部份的冰、气体和尘埃，因此成长最快。仅仅约100万年，这个贪得无厌的胚胎就长成木星。理论天文学家认为，此时是太阳系出现两类相异结构的重要时刻。木星的成长速度超越太阳系中其他巨行星，必须在木星吞噬所有周围物质后，其他巨行星才能吸引气体、增强重力，因此只能形成较小的行星。太阳系内侧的行星诞生在雪线以内，而原行星盘此区域所含的气体和冰较少，所以体积更小。

木星

除了火星和水星这类极小行星的棘手细节，木星抢先的说法似乎已可完整解释太阳系的结构。环绕其他恒星的系统应该也会符合这项理论：气态巨行星将出现在雪线之外、公转周期极长的轨道，固态行星则散布在公转周期仅数个地球年的轨道上。然而，这些说法其实不正确。

砂砂

我说一个太阳系形成标准答案： 得从宇宙大爆炸说起，……能量扩张X亿年后，一部分能量被希格斯场追上了，希格斯场分割包围了太阳系这一片能量，形成若干小恒星，各个击破的一堆堆能量变成物质（气体、固体岩石、液体、等离子等）少数几个成为行星星球，希格斯场也在围剿能量中壮大，太阳系里没有攻克的就是太阳，战斗还在继续。……所有的行星核心都有残存（剩余）的能量，否则不会有卫星……有核心才有岩石气体尘砂的聚集壮大成行星，否则只是一块石头蛋，石头蛋是不会有卫星的。……行星的大小与自身残余能量有关，当与自身能量匹配时不再吸积，（小行星带是火，木星吃不掉，或吸积剩下的）……最关键是目前行星为什么有残存（剩余）能量，是什么情况下让这几颗星保住半条命（从恒星变为行星），而没有成为无主的岩沙汽液？这是有价格的还不能透露。