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保罗·萨特 （ Paul M. Sutter）是纽约州立大学 石溪分校和Flatiron研究所 的天体物理学家，主持太空人 和 太空广播节目的主持人，以及《如何在太空中死亡》一书的作者。

他为Space.com的 Expert Voices：观点和见解贡献了这篇文章。

我们距太阳的寿命已经有45亿年的时间，周围有一系列行星和较小的物体绕其旋转。

所有行星是如何形成的，为什么它们最终出现在它们的轨道上？

对于现代天文学而言，太阳系的形成是一个具有挑战性的难题，也是一个在巨大的时间尺度上运行的极端力的绝妙故事。

让我们深入。

太阳前星云

我忍不住开始：一开始，什么都没有。

但这不是完全没有。

所有恒星都是由星云的崩溃形成的，星云是由松散的气体和尘埃云组成的，我们的太阳和太阳系也是如此。

天文学家称它为“太阳前星云”，它当然不在今天，但我们已经看到整个银河系中形成了足够多的太阳系，从而可以大致了解。

但是，如果没有使它运动的星云，它本身就不会崩溃进入太阳系。

在我们的情况下，我们要感谢附近的超新星爆炸，它的冲击波掠过了太阳前星云，导致其开始收缩。

我们可以说这样的超新星在附近爆炸了，因为超新星释放出大量的某些放射性元素，这些元素通常是在星云内部通常找不到的，但今天我们可以在太阳系中看到。

一旦开始，从星云到太阳系的转变是不可逆的。

在数百万年的过程中，星云收缩并冷却，最终到达了一个原太阳被薄薄且快速旋转的气体和尘埃盘围绕的位置。

行星出现

在半个八亿年前，我们的太阳还不像今天那样耀眼。

它非常紧凑而且非常热，但是还没有达到维持核聚变所需的临界密度和温度。

但是，当它仍处于萌芽阶段时，行星开始缓慢的华尔兹形成。

靠近年轻的太阳，热和光太强烈了，除了岩石之外，其他任何东西都无法保留。

冰层蒸发了，而氢气和氦气等松散的气体则吹散了。

那些剩余的碎石慢慢地聚结在一起，形成越来越大的团块。

最终，如果有足够的时间（并且宇宙总是总是有足够的空闲时间），这些位就形成了小行星，几乎是小行星。

其中有很多，对于我们的太阳系来说，这是一个相当暴力的时期，因为这些小行星发生了无数次的碰撞，破碎和变形。

我们自己的地球被差不多火星大小的东西撞击，这种撞击产生的碎片最终变成了我们的月亮。

过去最终变成小行星带的是，但行星形成却采取了另一种方法。

外面很冷，足以让冰生存下来，从而使行星芯在短时间内长成巨大的比例。

然后，那些大的核能够将周围的任何物质（例如氢气和氦气）悬停起来，将它们包围在浓密而sw绕的大气中。

这就是巨行星的诞生。

后期重型轰炸

然而，一旦行星成熟，太阳系中的一切就不会平静。

内部岩石世界已经稳定，太阳点燃了核聚变。

但是外面的巨型行星却被成群的衣架包围着——混乱的行星建造过程中剩下的碎片残骸。

天文学家怀疑，我们太阳系的四个巨型行星——木星，土星，天王星和海王星，最初形成的距离比今天要近得多，并且与周围剩余碎片的微妙相互作用导致它们改变了轨道。

重新设计太阳系花费了数亿年的时间，但我们不确定这一切如何下降。

在一种情况下，木星和土星向内向太阳迁移，导致天王星和海王星向外漂移。

在另一种情况下，我们外部太阳系的世界与引力炙手可热的土豆一起玩，还有一个额外的第五巨型行星，该行星最终被完全弹出。

在另外一个例子中，木星在返回之前几乎徘徊在火星轨道上，破坏了其余外部世界原本平静的轨道。

无论如何，最后一次改组造成了严重破坏。

天文学家认为，迁移的外行星引起了一个时代，称为后重轰炸，这是一个大约40亿年前的强烈彗星和小行星撞击内部太阳系的时期。

巨大世界的移动扰乱了太阳系中所有剩余的物质，要么将它们送入冰冻的郊区安全地带，要么向内滚滚，给岩石行星造成麻烦。

尽管发生了暴力事件，但这还不是全部坏事：彗星向内部太阳系内下雨的过程为岩石世界提供了充足的水，一旦太阳系安定下来，就有可能使包括我们在内的生命最终成为可能。

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