Do XVII stulecia nie mogło być mowy o dyskusji na temat powstania Układu Słonecznego. Uznawano bowiem, że planety i gwiazdy istniały zawsze i będą istnieć w nieskończoność – trwałe i niezmienne. Począwszy od XVII wieku uczeni i myśliciele zaczęli odchodzić od tej teorii i tworzyć własne koncepcje pochodzenia Układu Słonecznego.

Według naszego obecnego stanu wiedzy, około 4,5 miliarda lat temu wybuch supernowej zainicjował powstanie Układu Słonecznego. W przestrzeni kosmicznej gęstniał wirujący obłok odrzuconych ton gazów i pyłów. Masywny obłok (mgławica) zaczął się schładzać, skupiając się w dysk, w którym zderzały i zlepiały się ze sobą coraz większe cząstki. Cząstki rosły, zbijając się w coraz większe skupiska, aby w końcu utworzyć planety.

Tak wygląda, w największym uproszczeniu, opis narodzin Układu Słonecznego. Czas więc na opis bardziej skomplikowany.

Układ Słoneczny, podobnie jak inne planety i gwiazdy, powstał z mgławicy – gęstego obłoku gazowo-pyłowego. Obłok ten znajdował się w ruchu wirowym, a wytwarzane w nim pole magnetyczne i ciśnienie termiczne równoważyły siły przyciągania między jego cząsteczkami. W wyniku fali uderzeniowej, powstałej na skutek wybuchu pobliskiej supernowej, siły przyciągania międzycząsteczkowego zyskały przewagę i mgławica zaczęła się kurczyć. Proces kurczenia się obłoku spowodował ogromny wzrost ciśnienia i temperatury w jego centrum (temperatura mgławicy pierwotnej wynosiła zaledwie 10K). W centrum obłoku powstała protogwiazda – nasze dzisiejsze Słońce. Z pozostałej materii uformował się, wirujący wokół Protosłońca, spłaszczony dysk protoplanetarny (proplyd).

Następnie, w czasie dalszych etapów ewolucji, gaz w dysku protoplanetarnym ochłodził się na tyle, by cząsteczki pyłów uległy ponownej kondensacji. Cząsteczki zderzały się i łączyły w coraz większe bryłki. W ciągu tysiąca lat trwania tego procesu, powstała ogromna liczba niekształtnych brył materii, zalążków planet – planetozymali.

Dalsze etapy ewolucyjne przebiegały zdecydowanie wolniej. Materia wciąż zlepiała się ze sobą, tworząc zróżnicowane chemicznie obiekty, coraz bardziej zbliżone swym rozmiarem do obecnych planet.

Różnice w składzie chemicznym formujących się planetozymali związane były z ich odległością od Protosłońca. Temperatura w bezpośrednim otoczeniu gwiazdy wynosiła około 2000K, natomiast w rejonach Plutona – zaledwie 20K. Temperatura w rejonie formowania się planet grupy ziemskiej (planet skalistych) była na tyle wysoka, że zlepiające się grudki materii zbudowane były głównie z metali i krzemianów i nie zawierały w ogóle substancji lotnych. Lekkie atomy wodoru i helu wyniesione zostały natomiast w odleglejsze części dysku. W ten sposób z planetozymali powstały protoplanety.

Aby protoplanety stały się planetami, w ich wnętrzach zaszło wiele istotnych przekształceń.

1.

Materia, z której się składały przeszła w stan płynny.
2.

Ciężkie pierwiastki opadły do jądra, a lekkie wypłynęły na powierzchnię.
3.

Około 3,5 miliarda lat temu, krążące w rejonie planet grupy ziemskiej, planetozymale bombardowały powierzchnię planet i księżyców, tworząc liczne kratery uderzeniowe (wiele z nich pozostało do dziś).
4.

Powierzchnię planet ukształtowały intensywne procesy wulkaniczne.
5.

Wnętrza planet powoli traciły ciepło i stygły.

Po epoce bombardowania (3,5 miliarda lat temu) nastała epoka oczyszczania Układu Słonecznego z pozostałości dysku protoplanetarnego. Zostały one wyrzucone z wnętrza Układu Słonecznego dzięki grawitacyjnemu oddziaływaniu dużych planet oraz silnemu wiatrowi słonecznemu. Te, niewykorzystane do budowy planet, gazy i pyły utworzyły pas asteroidów między orbitami Marsa i Jowisza oraz Pas Kuipera za orbitą Neptuna.

W starożytności rozpoznano i nazwano pięć planet widocznych z Ziemi gołym okiem: Merkurego, Wenus, Marsa, Jowisza i Saturna. W XVIII wieku William Herschel odkrył Urana, a w połowie XIX wieku Johann G. Galle – Neptuna. W 1930 roku amerykański astronom Tombaugh odkrył Plutona – planetę karłowatą leżącą w Pasie Kuipera, za orbitą Neptuna, uznawaną aż do 2006 roku za dziewiątą planetę Układu Słonecznego.

Ze względu na budowę fizyczną i skład chemiczny osiem planet Układu Słonecznego dzieli się wyraźnie na dwie grupy:

1.

Planety typu ziemskiego (planety wewnętrzne) – Merkury, Wenus, Ziemia, Mars
2.

Planety-olbrzymy (planety zewnętrzne) – Jowisz, Saturn, Uran, Neptun

Planety wewnętrzne mają znacznie mniejsze masy i rozmiary, ale wielokrotnie większe średnie gęstości niż planety zewnętrzne. Powierzchnia planet grupy ziemskiej jest twarda, pokryta skałami lub wodą i lodem.. Planety te zbudowane są głównie z metali i krzemianów. Planety grupy jowiszowej nie mają natomiast twardej powierzchni. Ich atmosfery składają się głównie z metanu i amoniaku. Materia ich głębszych warstw przypomina ciecz, a centrum stanowią małe skaliste jądra.

Tak powstały Słońce i krążące wokół niego planety. Jednakże Układ Słoneczny to nie tylko osiem planet, krążących wokół Słońca. Planetom towarzyszy bowiem ponad 170 księżyców. A w rozległej przestrzeni między planetami i księżycami, znajdują się mniejsze ciała – asteroidy i komety – te same, które znaczyły planety i księżyce ogromnymi kraterowymi bliznami w czasie epoki ciężkiego bombardowania.

Asteroidy i komety to, krążące w kosmicznej przestrzeni, fragmenty gruzu, które nigdy nie połączyły się w planety. Mimo to, poprzez nieustanne wchodzenie w kolizje z innymi ciałami, niezwykle wpłynęły na kształt Układu Słonecznego.

Teorie powstawania księżyców, czyli naturalnych satelitów planet, są natomiast bardzo niepewne, naukowcy nie dysponują bowiem przyrządami wystarczającymi do tak precyzyjnych opisów.

Wiemy jednak jak powstał nasz Księżyc. Kiedy Ziemia była jeszcze na początkowym etapie formowania się praplaneta wielkości Marsa runęła na roztopioną powierzchnią zalążka dzisiejszej Ziemi i uderzyła w nią pod kątem 45 stopni, z prędkością około 10 kilometrów na sekundę. Praplaneta oderwała fragment płaszcza Protoziemi. To właśnie z tego materiału powstał Księżyc.

Skutki tej kosmicznej kolizji okazały się niezwykle pomyślne dla życia na Ziemi. Orbita Księżyca i jego siła grawitacji utrzymują wahanie nachylenia ziemskiej osi w granicach jednego stopnia. Bez Księżyca nachylenie osi ziemskiej wahałoby się w granicach od 0 do 60 stopni, co oznacza, że Biegun Północny zwracałby się niekiedy dokładnie ku Słońcu.

Tak więc, kolizje odegrały we Wszechświecie ogromną, zarówno destrukcyjną, jak i twórczą rolę. Innymi przykładami wpływu kolizji na kształt Układu Słonecznego są Mars i Uran. To właśnie wielkim zderzeniem tłumaczy się dychotomię hemisferyczną Marsa, czyli fakt, że jego północna część jest niska i ma gładką powierzchnię, a południowa – bardzo wysoka i ma nierówną powierzchnię. Uznaje się, że w Marsa uderzył obiekt wielkości Plutona, a północne równiny planety są największym kraterem uderzeniowym w Układzie Słonecznym.

Uran natomiast, w wyniku zderzenia z obiektem wielkości Ziemi, „przewrócił się na bok”. Znaczy to, że jego oś nachylona jest pod kątem ponad 90 stopni (dla porównania: kąt nachylenia Ziemi to 23,5 stopnia, Marsa – 25 stopni, a Jowisza – prawie 0 stopni).

W wyniku wszystkich tych procesów, przekształceń i kolizji Układ Słoneczny zyskał znany nam dzisiaj kształt. Cztery najbliższe Słońcu planety, tak zwane planety wewnętrzne: Merkury, Wenus, Ziemia i Mars są planetami skalistymi z metalicznym jądrem i skorupą ukształtowaną w wyniku procesów wulkanicznych. Natomiast planety zewnętrzne – Jowisz, Saturn Uran i Neptun – to gazowe i lodowe olbrzymy. Wraz z planetami wokół Słońca krążą także księżyce. W ogromnej przestrzeni między tymi ciałami poruszają się zaś asteroidy i komety.