看看太陽系的八顆行星，你很難從中看出某種家族相似性。然而，太陽系起源的故事表明，它們是由相同的原材料造出來的。

你還可能認(rèn)為，這些天體毫無章法地分散在太陽系中。但如果移動(dòng)今天太陽系的任何一個(gè)組成部分，或者嘗試添加什么東西，整個(gè)結(jié)構(gòu)將會(huì)轟然坍塌。

這種精致的結(jié)構(gòu)究竟是怎么產(chǎn)生的呢？故事始于46億年前，當(dāng)時(shí)，銀河的一灣靜水中正在醞釀著某種東西。彌漫在所有星系之間的縹緲之物（氫氣、氦氣，以及少量塵埃）已經(jīng)開始凝結(jié)。有一團(tuán)云因無法抵抗自身的引力發(fā)生了坍縮。在隨之產(chǎn)生的熱和混亂中，一顆恒星誕生了，這就是我們的太陽。

生于一顆垂死的恒星

我們不知道是什么開啟了這個(gè)過程。也許是沖擊波——來自附近一顆恒星爆發(fā)時(shí)的死亡陣痛。但這并不是特別罕見的事件。大約80億年前，銀河系誕生，此后這類事件發(fā)生了無數(shù)次，至今仍在銀河系中離我們很遠(yuǎn)的地方上演。

太陽形成的時(shí)候吞噬了云團(tuán)中大約99.8%的物質(zhì)。零星的殘余被引力塑造成一個(gè)扁平的圓盤，環(huán)繞著這顆新生的恒星。這一原行星盤的塵埃顆粒在環(huán)繞太陽運(yùn)行的同時(shí)相互碰撞，逐漸凝聚成越來越大的天體，即所謂的星子。

一旦直徑擴(kuò)展至約1公里，這些星子的引力就足以開始拖動(dòng)周圍的物質(zhì)（包括其他星子），這個(gè)你拉我逃的過程最終導(dǎo)致行星的形成。

這個(gè)過程如何發(fā)展取決于星子與太陽的距離。圓盤最內(nèi)側(cè)的區(qū)域非常熱，這意味著只有高熔點(diǎn)的金屬和礦物才能以固態(tài)形式存在。因此，這一區(qū)域的星子只能生長(zhǎng)到那么大，結(jié)果產(chǎn)生了內(nèi)太陽系的四顆小巖質(zhì)行星：水星、金星、地球和火星。

氣體和冰

向外越過甲烷和水也以固態(tài)存在的“冰線”，這種限制就不存在了。行星在這里可以長(zhǎng)得很大，足以開始聚集氫和其他氣體的分子。木星和土星這兩顆氣態(tài)巨行星就是這樣形成的。若是再向外一些，在更寒冷的地方，還有天王星和海王星這兩顆冰巨星。

目前為止還很簡(jiǎn)單。但如果究其細(xì)節(jié)，這個(gè)模型就會(huì)變得非常模糊。沒有人真的知道小石礫是如何凝聚成直徑幾千公里的星體的。這么小的物體會(huì)被周圍的氣體推來搡去，來不及粘在一起就盤旋著落入了太陽。也許是局部湍流形成了壓力較低的旋渦，使巖石可以在其中聚集和凝固。

類似的問題也困擾著氣態(tài)巨行星。我們可以用在其他行星系統(tǒng)中看到的“熱木星”來說明這些行星被彈向太陽的危險(xiǎn)。這些“熱木星”的體積與我們的木星大致相同，但距離其環(huán)繞的恒星非常近，同地球和太陽間的距離差不多，或是更近一些。倘若早期太陽系發(fā)生過類似的事情，地球和其他內(nèi)行星可能會(huì)被一并擲出。

太陽誕生數(shù)億年之后，外太陽系似乎的確發(fā)生過一次劇變。模型表明，氣態(tài)巨行星彼此距離更近了。然后發(fā)生了一些事情，使這種安排變得不再穩(wěn)定，并把行星擲到現(xiàn)在的位置。但從那時(shí)起，組成太陽系的天體達(dá)成了一種寧靜而微妙的平衡。

太陽系當(dāng)然并不僅僅包含太陽和行星?；鹦桥c木星之間有一條被稱為“小行星帶”的碎石帶。也許是受到木星的引力影響，這一圈原行星材料沒能凝聚起來。這條小行星帶主要由巖石組成，但的確包含四個(gè)相當(dāng)大的天體，即谷神星、灶神星、智神星和健神星，它們的質(zhì)量加起來占了這條小行星帶總質(zhì)量的大約一半。

很多衛(wèi)星

太陽系也充滿了衛(wèi)星，到目前為止已有180多顆被命名。只有三顆在內(nèi)太陽系：我們的月亮以及環(huán)繞火星的兩顆。其余衛(wèi)星則圍繞著氣態(tài)巨行星和冰巨星運(yùn)轉(zhuǎn)。人們認(rèn)為，大多數(shù)衛(wèi)星要么是吸積盤的殘余，要么是被行星引力俘獲的路過的小行星。土星和海王星的環(huán)也可能是生成太陽系的物質(zhì)殘余，其起源并不明確。

冰巨星以外是柯伊伯帶，由大約10萬個(gè)冰體（包括之前的行星冥王星及其衛(wèi)星卡戎）組成的寒冷區(qū)域。這些天體也是太陽系形成過程中的遺留物?？乱敛畮Х浅４?，從海王星軌道——距太陽30個(gè)天文單位，也就是30倍的日地距離——外側(cè)延伸至距太陽50個(gè)天文單位。

但這仍然沒有抵達(dá)太陽系的邊緣。再往外是奧爾特云，這是一個(gè)主要由冰體構(gòu)成的球形云團(tuán)，延伸到距離太陽約兩光年處。在這里，太陽的引力不再產(chǎn)生任何影響。奧爾特云從未被直接觀察到，但一些天文學(xué)家推測(cè)，它所隱藏的東西，即我們尚未觀察到的一顆冰巨星，將從根本上改變我們對(duì)太陽系的看法。

誰說太陽底下無新事！

什么在吃木星？

我們稱木星和土星為氣態(tài)巨行星，但大多數(shù)天文學(xué)家都認(rèn)為它們有巖核。這些行星的形成方式與地球相同，然而，一旦它們的質(zhì)量達(dá)到地球質(zhì)量的大約10倍，其引力就會(huì)把氣體拉進(jìn)來，形成厚厚的大氣層。

奇怪的是，一些研究表明，木星核的質(zhì)量小于其應(yīng)有的質(zhì)量。這可能是因?yàn)樗谌劢狻Ｄ拘堑暮顺惺苤鴺O高的溫度和壓力。在這些條件下，被認(rèn)為是木星的核的關(guān)鍵成分的礦物氧化鎂可能會(huì)溶入大氣層。