Historien om hvordan solsystemet—Solen, planeter, asteroider, måner og kometer — dannet er en som planetforskere fortsatt skriver. Historien kommer fra observasjoner om fjerne stjernefødselspenninger og fjerne planetariske systemer, studier av verdener av vårt eget solsystem, og datamodeller som hjelper dem å forstå dataene fra observasjonene.
Dette bildet er hvordan solsystemet vårt så ut for rundt 4,6 milliarder år siden. I utgangspunktet, vi var en mørk nebula—En sky av gass og støv. Hydrogengass var her pluss tyngre elementer som karbon, nitrogen og silisium, og ventet på riktig drivkraft for å begynne å danne en stjerne og dens planeter.
Hydrogenet ble dannet da universet ble født, for rundt 13,7 milliarder år siden (så historien vår er virkelig eldre enn vi trodde). Andre elementer dannet senere, inne i stjerner som eksisterte lenge før vår stjerners fødselssky begynte å lage solen. De eksploderte som supernovaer eller gispet ut elementene sine som vår sol vil gjøre en dag. Elementene som ble skapt i stjerner ble frø av fremtidige stjerner og planeter. Vi er en del av et storslagent kosmisk resirkuleringseksperiment.
Gassene og støvet i solens fødselsky virvlet rundt, påvirket av magnetiske felt, handlingene til forbipasserende stjerner og muligens eksplosjonen av en nærliggende supernova. Skyen begynte å trekke seg sammen, med mer materiell samling i sentrum under påvirkning av tyngdekraften. Ting varmet opp, og etter hvert ble spedbarnet Sun født.
Denne proto-solen varmet opp skyene av gass og støv og fortsatte å samles i mer materiale. Da temperaturene og trykket var høye nok, begynte kjernefusjon i kjernen. Som smelter sammen to atomer med hydrogen for å danne et heliumatom, som avgir varme og lys, og forklarer hvordan solen og stjernene våre fungerer. Bildet her er et Hubble romteleskop utsikt over et ungt stjernestykke som viser hvordan solen vår kan ha sett ut.
Etter at solen dannet seg, utgjorde støv, biter av stein og is og skyer av gasser en enorm protoplanetær skive, en region, som de i Hubble bildet vist her, der planeter dannes.
Materialene på disken begynte å feste seg sammen å bli større biter. De steinete bygde planetene Merkur, Venus, Jorden, Mars og gjenstandene som befolker Asteroidebeltet. De ble bombardert de første milliard årene av deres eksistens, som videre endret dem og overflatene deres.
Gassgigantene begynte som små steinete verdener som tiltrakk seg hydrogen og helium og lettere elementer. Disse verdenene formet seg trolig nærmere Solen og vandret utover for å slå seg ned i banene vi ser dem i dag. De iskalde restene befolket Oort Cloud og Kuiper belte (hvor Pluto og de fleste av søsterens dvergplaneter går i bane).
Babygassgiganten Jupiter kan være den skyldige. Den vokste utrolig enorm. Samtidig trakk solens tyngdekraft på gassen og støvet på disken, som bar kjempen Jupiter innover. Den unge planeten Saturn trakk Jupiter motsatt retning, og hindret den i å forsvinne i solen. De to planetene migrerte ut og slo seg ned i sine nåværende baner.
All den aktiviteten var ikke gode nyheter for en rekke "Super-Earths" som også dannet seg. Bevegelsene forstyrret banene deres og gravitasjonspåvirkning sendte dem sårende inn i solen. Den gode nyheten er at den også sendte planetesimals (byggesteinene til planeter) inn i bane rundt sola, hvor de til slutt dannet de indre fire planetene.
Hvordan vet astronomer noe av dette? De observere fjerne eksoplaneter og kan se disse tingene som skjer rundt dem. Det rare er at mange av disse systemene ligner ikke på våre egne. De har typisk en eller flere planeter som er mye mer massive enn Jorden som går i bane rundt stjernene sine enn Merkur gjør med sola, men har svært få objekter på større avstander.
Dannet vårt eget solsystem annerledes på grunn av hendelser som Jupiter-migrasjonshendelsen? Astronomer kjørte datasimuleringer av planetarisk dannelse basert på observasjoner rundt andre stjerner og i solsystemet vårt. Resultatet er Jupiter migrasjonsidee. Det er ikke bevist ennå, men siden det er basert på faktiske observasjoner, er det en god første start på å forstå hvordan planetene vi har vært her.