กำเนิดระบบสุริยะ

        ระบบสุริยะเกิดจากกลุ่มฝุ่นและแก๊สในอวกาศซึ่งเรียกว่า “โซลาร์เนบิวลา” (Solar Nebula) รวมตัวกันเมื่อประมาณ 4,600 ล้านปีมาแล้ว (นักวิทยาศาสตร์คำนวณจากอัตราการหลอมรวมไฮโดรเจนเป็นฮีเลียมภายในดวงอาทิตย์) เมื่อสสารมากขึ้นแรงโน้มถ่วงระหว่างมวลสารมากขึ้นตามไปด้วย กลุ่มฝุ่นและแก๊สยุบตัวหมุนเป็นรูปจานตามหลักอนุรักษ์โมเมนตัมเชิงมุม ดังภาพที่ 1 แรงโน้มถ่วงที่เพิ่มขึ้นสร้างแรงกดดันที่ใจกลางจนอุณหภูมิสูงถึง 15 ล้านเคลวิน จุดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน หลอมรวมอะตอมของไฮโดรเจนให้เป็นฮีเลียม ดวงอาทิตย์กำเนิดเป็นดาวฤกษ์


ภาพที่ 1 กำเนิดระบบสุริยะ

        วัสดุรอบๆ ดวงอาทิตย์ (Planetisimal) ยังคงหมุนวนและโคจรรอบดวงอาทิตย์ด้วยโมเมนตัมที่มีอยู่เดิม  มวลสารในวงโคจรแต่ละชั้นรวมตัวกันเป็นดาวเคราะห์  อิทธิพลจากแรงโน้มถ่วงทำให้วัสดุที่อยู่รอบๆ พุ่งเข้าหาดาวเคราะห์จากทุกทิศทาง  ถ้าทิศทางของการเคลื่อนที่มีมุมลึกก็จะพุ่งชนดาวเคราะห์ ทำให้ดาวเคราะห์นั้นมีขนาดใหญ่และมีมวลเพิ่มขึ้น แต่ถ้ามุมของการพุ่งชนตื้นเกินไปก็อาจจะทำให้แฉลบเข้าสู่วงโคจร และเกิดการรวมตัวกลายเป็นดวงจันทร์บริวาร ดังจะเห็นว่า ดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ เช่น ดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์มีดวงจันทร์บริวารหลายดวง  เนื่องจากเป็นดาวเคราะห์ขนาดใหญ่มีมวลมากจึงมีแรงโน้มถ่วงมาก ต่างกับดาวพุธซึ่งเป็นดาวเคราะห์ขนาดเล็กมีมวลน้อยจึงมีแรงโน้มถ่วงน้อยจึงไม่มีดวงจันทร์บริวารเลย  ส่วนดาวเคราะห์น้อยและดาวหางนั้นมีรูปทรงเหมือนอุกกาบาต เพราะเป็นดาวขนาดเล็กมีมวลน้อย แรงโน้มถ่วงจึงไม่สามารถเอาชนะแรงยึดเหนี่ยวระหว่างสสารให้ยุบรวมเป็นทรงกลมได้

        หลักฐานที่ยืนยันทฤษฏีกำเนิดระบบสุริยะก็คือ ถ้ามองจากด้านบนของระบบสุริยะ (Top view) จะสังเกตได้ว่า ทั้งดวงอาทิตย์ ดาวเคราะห์ และดวงจันทร์บริวารเกือบทุกดวง หมุนรอบตัวเองในทิศทวนเข็มนาฬิกา* และโคจรรอบดวงทิตย์ในทิศทวนเข็มนาฬิกา** และหากมองจากด้านข้างของระบบสุริยะ (Side view) ก็จะสังเกตได้ว่า ดาวเคราะห์และดวงจันทร์บริวารเกือบทุกดวง มีระนาบวงโคจรใกล้เคียงกับระนาบสุริยวิถี (Ecliptic plane***  ทั้งนี้ก็เนื่องมาจากระบบสุริยะทั้งระบบกำเนิดขึ้นพร้อมๆ กัน จากการยุบรวมและหมุนตัวของจานฝุ่นใน Solar nebula ดังที่กล่าวมา


หมายเหตุ:

           * แกนดาวของดาวศุกร์เอียง 178° แกนของดาวยูเรนัสเอียง 98° แกนของดาวพลูโตเอียง 120°  จึงมองเห็นเหมือนว่า ดาวทั้งสามหมุนรอบตัวเองในทิศทางที่แตกต่างจากดาวเคราะห์ดวงอื่น ทั้งนี้เป็นเพราะอาจถูกวัตถุขนาดใหญ่ชนขณะที่ระบบสุริยะเริ่มก่อตัว

            ** ดวงจันทร์ขนาดเล็กบางดวงหมุนรอบตัวเองและโคจรรอบดวงอาทิตย์ โดยมีทิศทางสวนทางกลับดาวเคราะห์ดวงแม่ ทั้งนี้สันนิษฐานว่าเป็นดาวเคราะห์น้อยที่ถูกแรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์จับมาเป็นบริวารในภายหลัง 

            ***  ดวงจันทร์ขนาดเล็กบางดวงโคจรรอบดาวเคราะห์ดวงแม่ โดยมีระนาบเฉียงตัดกับระนาบสุริยวิถี ทั้งนี้สันนิษฐานว่าเป็นดาวเคราะห์น้อยที่ถูกแรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์จับมาเป็นบริวารในภายหลัง