Hva er solnebulaen?

Det antas at solsystemet vårt dannet seg for rundt 4,6 milliarder år siden fra en stor sky av gass og støv, som målte flere lysår i diameter, kjent som en tåke. Denne skyen bestod hovedsakelig av hydrogengass, med mindre mengder av elementene som utgjør solsystemet i dag. I følge solenivåteorien begynte en del av denne skyen å trekke seg sammen gravitasjonsmessig, muligens på grunn av forstyrrelse av en nærliggende supernova eller passasjen til en annen stjerne, og da den gjorde det begynte den langsomme rotasjonen av skyen å øke etter hvert som den falt sammen, forårsaker at den flater ut i en diskform. Etter hvert som mer materiale samlet seg i midten av disken, økte tettheten og temperaturen, og nådde punktet hvor fusjon av hydrogenatomer startet, dannet helium og ga ut enorme mengder energi, noe som resulterte i solens fødsel. Planetene, asteroider og kometer dannet av restmaterialet.

Etter en tid ble ytterligere kollaps stoppet ved at solen nådde hydrostatisk likevekt. Solvinden fra den unge solen spredte en stor del av materialet i solnebelen, og reduserte densiteten, og tåken begynte å kjøle seg ned. Bortsett fra de tre letteste elementene - hydrogen, helium og litium - var elementene som solnebelen var sammensatt av, enten dannet av kjernefusjon i stjerner som nå er borte eller, for elementer som er tyngre enn jern, skapt av supernovaer. Enkle kovalente molekyler, inkludert vann, metan og ammoniakk, og ioniske molekyler, så som metalloksider og silikater, ville også vært til stede. Til å begynne med, på grunn av de høye temperaturene i disken, ville disse forbindelsene ha vært gassformede, men mens kjøling fant sted, kondenserte de fleste elementer og forbindelser til ørsmå partikler; metaller og ioniske forbindelser kondenserte først på grunn av deres høyere kokepunkt og smeltepunkter.

I nærheten av midten av disken dominerte metaller, metallforbindelser og silikater, men lenger ut, der temperaturene var lavere, kondenserte man store mengder is ut av nebulaen. I dette ytre området var det også rikelig med gassformig hydrogen og helium; disse gassene ble stort sett spredt av solvinden nærmere solen. Små faste partikler kolliderte og satt sammen, og dannet stadig større gjenstander som begynte å tiltrekke seg mer materiale gjennom gravitasjon, noe som til slutt resulterte i dannelse av planeter. I det indre solsystemet resulterte mangelen på is, hydrogen og helium i dannelsen av de relativt små planetene Merkur, Venus, Jorden og Mars, stort sett sammensatt av berg. Lenger ute samlet is, så vel som mineralpartikler seg, og dannet større kropper som var i stand til å holde på de lette gassene hydrogen og helium gjennom deres relativt sterke tyngdekraftsfelt, noe som resulterte i "gassgigant" -planetene, Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun.

Solenivåteorien står for en rekke sentrale funksjoner i solsystemet vårt. Det faktum at planetene - med unntak av Pluto, som ikke lenger regnes som en planet - alle ligger i mer eller mindre det samme planet, og det faktum at de alle går i bane rundt Solen i samme retning antyder at de har sin opprinnelse på en disk rundt solen. Tilstedeværelsen av relativt små, steinete planeter i det indre solsystemet og gassgiganter i det ytre området passer også godt til denne modellen.

Utover Neptun, den ytterste planeten, ligger Kuiper Belt, en region med relativt små gjenstander sammensatt av stein og is. Det antas at Pluto kan ha sin opprinnelse her, og at kometer er Kuiper Belt-objekter som har blitt dyttet inn i baner som fører dem inn i det indre solsystemet. Kuiper-beltet er også godt forklart av teorien om solnebula som følge av is og steinete materiale som er for tynt spredt til å ha dannet planeter.

Ytterligere bevis som støtter denne teorien kommer fra andre steder i Melkeveien. Astronomer kan studere deler av galaksen vår der stjerner for tiden dannes, for eksempel Orion-tåken, et stort volum av gass som ligger i stjernebildet Orion. De fleste av de nye stjernene i denne tåken er omgitt av plater av gass og støv som det antas at planeter til slutt vil danne seg.