Bức tranh đã sạch hơn rất nhiều từ 20 đến 25 năm trước. Tôi sẽ trình bày bức ảnh sạch đẹp đó trước. Các ngôi sao hình thành từ sự sụp đổ lực hấp dẫn của những đám mây khí khổng lồ giữa các vì sao. Những đám mây khí không thể tránh khỏi có một số động lượng góc không bằng không. Điều này buộc đám mây khí thay đổi hình dạng từ hình cầu nhiều hay ít thành hình đĩa. (Tại sao? Đó là một câu hỏi khác. Hãy hỏi nó.)
Trong khi đĩa hình thành hành tinh này tiếp tục cung cấp khối lượng cho các protostar đang phát triển, nó cũng tạo tiền đề cho sự hình thành các hành tinh. Đám mây khí chủ yếu là hydro và heli nguyên thủy, nhưng nó cũng chứa các nguyên tố nặng hơn nhờ phản ứng tổng hợp sao và siêu tân tinh trong hàng tỷ năm trước khi hình thành hệ mặt trời của chúng ta.
Những nguyên tố nặng hơn này hoạt động hoàn toàn khác so với hydro và heli. Họ có hóa học. Các hành tinh bắt đầu như những khối cực nhỏ có khối lượng của các nguyên tố nặng hơn này, liên kết với nhau về mặt hóa học. Những khối cực nhỏ này thỉnh thoảng va chạm, cuối cùng tạo thành những khối lớn hơn. Những khối lớn hơn lần lượt va chạm với nhau, tạo thành những khối lớn hơn nữa. Cuối cùng, các cụm trở nên đủ lớn để chúng tương tác hấp dẫn, khiến chúng ngày càng lớn hơn. Quá trình này tiếp tục, cuối cùng hình thành các protoplanet, và sau đó là phôi hành tinh, và cuối cùng là các hành tinh.
Nhiệt độ trong đĩa tiền điện tử cao gần protostar hình thành nhưng giảm nhanh chóng với khoảng cách ngày càng tăng từ protostar. Tại một số điểm, các chất bay hơi như nước, amoniac, metan và carbon dioxide trở nên rắn chắc như đá. Đây là dòng băng, còn gọi là dòng tuyết hoặc dòng băng giá. Các tiểu hành tinh bên trong quỹ đạo của Ceres có xu hướng bị đá. Các tiểu hành tinh ngoài quỹ đạo của Ceres có xu hướng băng giá.
Các hành tinh hình thành bên ngoài đường băng có thể phát triển rất nhanh và sau đó chúng có thể phát triển rất, rất lớn. Những thứ bao gồm đĩa tiền điện tử quay quanh quỹ đạo đang phát triển với tốc độ khác với tỷ lệ được đề xuất bởi luật của Kepler nhờ áp lực của tất cả những thứ đó trong đĩa. Nhờ luật hình vuông, các vật thể lớn hơn không phải chịu áp lực đó. Những vật thể lớn hơn quay quanh với tốc độ Keplerian. Các hành tinh hình thành bên ngoài đường băng phát triển rất nhanh và sau đó quét khí và băng vì chúng quay quanh với tốc độ khác so với môi trường xung quanh ngay lập tức. Kết quả là những người khổng lồ khí như Sao Mộc và Sao Thổ và xa hơn nữa là những người khổng lồ băng như Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương. Tăng trưởng hành tinh là một quá trình khó khăn hơn nhiều và quá trình chậm hơn nhiều trong dòng băng. Đó là lý do tại sao Sao Thủy, Sao Kim, Trái Đất,
Đó là bức tranh đẹp. Bức tranh không đẹp lắm:
Tại sao Sao Thủy và Sao Hỏa nhỏ hơn nhiều so với Sao Kim và Trái Đất?
Mô phỏng cho thấy tất cả các hành tinh đá nên có kích thước giống nhau hoặc ít hơn. Đó không phải là trường hợp trong hệ mặt trời của chúng ta, hãy để một mình ở nơi khác.
Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương có thể hình thành như thế nào?
Mô phỏng không thể tái tạo Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương ở khoảng cách hiện tại so với Mặt trời. Các vật liệu trong đĩa tiền đạo nên quá thưa thớt ở những khoảng cách đó để tạo thành các hành tinh lớn.
Tệ hơn nhiều, những gì các thỏa thuận với tất cả các nhà khoa học ngoại hành tinh đã tìm thấy?
Các nhà khoa học đã tìm thấy các vật thể có kích thước sao Mộc quay rất gần mặt trời của chúng, các vật thể có kích thước sao Hải Vương quay quanh nơi mô hình đơn giản sẽ chỉ có các hành tinh đá hình thành và các hành tinh có quỹ đạo nghiêng (và đôi khi ngược) không có ý nghĩa.
Những mô phỏng này (đã trở nên rất tốt) và vô số các ngoại hành tinh đã đẩy lý thuyết về cách các hành tinh hình thành trở lại sân khấu của trò chơi vui nhộn đó. ("Cụm từ thú vị nhất để nghe trong khoa học, một cụm từ phát hiện ra những khám phá mới, không phải là Eure Eureka! Nhưng mà là điều đó thật buồn cười ...", một trích dẫn được gán cho Isaac Asimov.