על פי מודל ערפילית השמש, מערכת השמש המוקדמת התמוטטה מענן גז מפוזר ויצרה כוכב צעיר שסביבו דיסקת אבק. בענן המתמוטט הזה כשהערפילית התקררה, המולקולות מתעבות לטיפות, ולאחר מכן לגרעינים מוצקים. בתהליך העיבוי מולקולות הופכות למקבצים של מולקולות ובהמשך לגרגירי אבק הגדולים ממילימטר. גרגרי סלעים עשירים במתכות שרדו בכל רחבי הערפילית, אך גרגרי קרח עשירים במימן מסוגלים לשרוד את זוהר השמש הצעירה רק במרחקים גדולים, הם נוצרו רק בטמפרטורות נמוכות יותר באזורים החיצוניים של מערכת השמש.
באדיבות NASA
בהמשך, חלקיקים זעירים אלה התמזגו עם חלקיקים אחרים וממדיהם גדלו בהדרגה לגושי סלע – פלנטסימלים. כוכבי הלכת המתפתחים נסחפו סביב השמש בתוך ערפילית מאובקת, גזית, בצורת דיסק. רוב המסה של הערפילית הייתה במצב גזי; רק אחוזים בודדים מן המסה היו במצב מוצק. תערובת דקה זו התפתחה מהרכב המקורי של הערפיליות הסולאריות. בענן זה 98% מהמסה היו מימן והליום. רק כשני אחוזים מן הערפילית היו מורכבים מיסודות כבדים יותר, המאפשרים יצירת חומר מוצק. מדובר ביסודות כמו סיליקון, מגנזיום, פחמן, חמצן, אשר המתעבים לחלקיקים מוצקים וחלקיקי קרח. השמש נוצרה ממרבית המסה של הענן הקורס, פחות מ 10% הנותרים יצרו את כוכבי הלכת, הירחים, וגופים קטנים אחרים במערכת השמש שלנו.
מודל ערפילית השמש מתאר את היווצרות מערכת השמש במשיכות מכחול רחבות מאוד. עדיין מדענים מפתחים תיאוריות מפורטות יותר, ועליהן להיות מסוגלות להסביר לא רק את מערכת השמש שלנו, אלא את מגוון המערכות האחרות הנמצאות סביב כוכבים אחרים. חלק מהפרטים הבסיסיים שעליהם להסביר, כוללים את העובדות הבאות:
• כל כוכבי הלכת למעט שניים סובבים באותו כיוון שבו הם סובבים סביב השמש, ולכולם יש זמני מחזור דומים.
• כוכבי הלכת לא נוצרו במרווחים שווים מהשמש, והם אינם נוצרים במרחקים אקראיים מהשמש. במקום זאת, המרחק של פלנטה מהשמש גדל בין פעם לפעמיים בהשוואה למרחק הפלטנה שקדמה לה (חוק של בוד).
• כוכבי הלכת במערכות שמש אחרות נראים במיקומים קרובים יותר לכוכב שלהם. לא ניתן להסביר את מיקומם כיום מבלי להניח שהם עזבו את המקום שבו נוצרו ונעו למקום שבו הם נראים כעת.
• לבסוף, במערכת השמש שלנו, מסת כוכבי הלכת החיצוניים גדולה פי 15 עד 300 ממסת כוכבי הלכת הפנימיים, ורוב המסה שלהם מורכבת ממימן והליום. כל תיאוריה מוצלחת חייבת להסביר את ההבדלים בגודל, במסה ובהרכב בין כוכבי הלכת של מערכת השמש הפנימית והחיצונית.
Author: Chris Impey