Paul M. Sutter là nhà vật lý thiên văn đang làm việc tại trường Đại học Stony Brook (New York-Mỹ), người dẫn chương trình Ask a Spaceman và Space Radio và là tác giả của cuốn How to Die in Space. Ông đã có chia sẻ về quá trình hình thành Hệ Mặt Trời tại trang Tiếng nói chuyên gia của Space.com.
Theo Tiến sĩ Paul M. Sutter, chúng ta đang ở đây cách đây 4,5 tỉ năm trong vòng đời của Mặt Trời, với một loạt các hành tinh và các vật thể nhỏ hơn quay quanh nó. Sự hình thành của Hệ Mặt Trời là một câu đố đầy thách thức đối với thiên văn học hiện đại: Ban đầu trong vũ trụ hoàn toàn không có gì nhiều, chỉ có các ngôi sao hình thành từ sự đỏ vỡ của tinh vân, đó là những đám mây khí và bụi lỏng lẻ. Các nhà thiên văn học gọi nó là "tinh vân tiền mặt trời" và tất nhiên ngày nay nó không còn.
Nhưng một tinh vân tự nó sẽ không thể tự đổ vỡ để hình thành một Hệ Mặt Trời nếu không có thứ gì đó thúc đẩy nó chuyển động. Do đó đã có một vụ nổ siêu tân tinh, có sóng xung kích xé toạc tinh vân tiền mặt trời, khiến nó bắt đầu co lại. Siêu tân tinh giải phóng một lượng lớn các nguyên tố phóng xạ nhất định, sau đó là quá trình chuyển đổi từ tinh vân sang Hệ Mặt Trời. Trong hàng triệu năm, tinh vân này co lại và nguội đi, cuối cùng đạt đến điểm mà một tiền mặt trời được bao quanh bởi một đĩa khí và bụi mỏng, quay nhanh.
    |
 |
| Sự hình thành Hệ Mặt Trời là một câu đố đầy thách thức đối với thiên văn học |
4,5 tỉ năm trước, Mặt Trời của chúng ta không hoàn toàn sáng như ngày nay, nó nhỏ gọn và rất nóng. Tuy rất nóng nhưng Mặt Trời chưa đạt đến mật độ và nhiệt độ quan trọng cần thiết để duy trì phản ứng tổng hợp hạt nhân trong lõi. Trong giai đoạn phôi thai này, các hành tinh đã bắt đầu hình thành với một quá trình chậm chạp. Càng gần với Mặt Trời non, sức nóng và ánh sáng quá gay gắt không thể giữ được bất cứ thứ gì khác ngoài đá; các mảnh đá bắt đầu lở ra, bay hơi và khí lỏng như hydro và heli. Những mảnh đá còn sót lại đó từ từ liên kết lại, kết dính với nhau tạo thành những cục lớn.
Cuối cùng, qua thời gian những mảnh đá đã kết dính hình thành nên các hành tinh. Trái Đất đã bị va chạm bởi một thứ có kích thước gần bằng Sao Hỏa và các mảnh vỡ từ vụ va chạm đó cuối cùng đã trở thành Mặt Trăng ngày nay của chúng ta.
Các nhà thiên văn học phỏng đoán rằng bốn hành tinh khổng lồ trong hệ mặt trời: Sao Mộc, Sao Thổ, Sao Thiên Vương và Sao Hải Vươn-ban đầu hình thành gần nhau hơn nhiều so với khoảng cách ngày nay và những tương tác với những mảnh vụn còn lại xung quanh chúng đã khiến chúng chuyển hướng quỹ đạo.
Kịch bản đầu tiên, Sao Mộc và Sao Thổ di chuyển vào phía trong về phía Mặt Trời, điều này khiến Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương trôi ra phía ngoài. Kịch bản thứ hai, các thế giới bên ngoài hệ mặt trời “chơi” với một hành tinh khổng lồ khác rồi cuối cùng chúng bị đẩy ra ngoài hoàn toàn. Kịch bản cuối cùng, Sao Mộc đi lang thang gần quỹ đạo của Sao Hỏa trước khi nhảy ra ngoài, phá vỡ quỹ đạo yên bình khác của các thế giới bên ngoài còn lại.
Các nhà thiên văn học cho rằng những hành tinh bên ngoài di cư đã tạo ra một thời kỳ với các tác động mạnh mẽ của Sao Chổi và tiểu hành tinh trong Hệ Mặt Trời trong khoảng 4 tỷ năm trước. Sự dịch chuyển các thế giới khổng lồ làm xáo trộn tất cả các vật chất còn lại trong Hệ Mặt Trời, đưa chúng đến nơi an toàn ở vùng ngoại ô đông lạnh hoặc quay vào trong để gây rắc rối cho các hành tinh đá.