Päikesesüsteemi teke ja planeetide astronoomia

Päikesesüsteem sai alguse päikeseudukogust: hiiglaslikust molekulaarpilvest, või selle killust, mis pöörles aeglaselt oma nõrga raskusjõu mõjul. Kui pilv muutus piisavalt tihedaks, ületas raskusjõud rõhu ning pilv hakkas kokku varisema. Isegi väikese algse pöörlemisega pilv ei saa kokku variseda punktiks — impulsimoment peab jääma püsima, mistõttu pilv pöörleb kahanedes kiiremini (sama efekt, mis kiirendab käsi enda külge tõmbavat piruetti tegevat uisutajat) ja lamestub oma pöörlemisteljega risti kettaks, sest kokkuvarisemisel piki pöörlemistelge pole enam midagi, mille vastu impulsimomenti säilitada, samas kui ketta tasandis toimuvale kokkuvarisemisele seisab vastu pöörlemine. Peaaegu kogu pilve mass langes keskmesse, kus tõusev rõhk ja temperatuur lõpuks käivitasid vesiniku tuumasünteesi ja lõid Päikese.

Ülejäänud ketas — protoplanetaarne ketas — on koht, kus planeedid etappide kaupa üles ehitati: mikroskoopilised tolmuosakesed kleepusid elektrostaatiliselt kokku kruusaks, kruus põrkus kokku ja kasvas kilomeetrise mõõtmega planetesimaalideks, ning planetesimaalide vastastikune raskusjõud võimaldas suurimatel neist ülejäänud aine endasse koguda ja kasvada täismõõdus planeetideks. See, milliseks iga planeet kujunes, sõltus suuresti tema tekkekohast kettas. Noore Päikese lähedal olid temperatuurid liiga kõrged, et kondenseeruda saaks miski peale kivimi ja metalli, seega on siseplaneedid väikesed, tihedad ja kivimist. Kaugemal kui kriitiline kaugus Päikesest — nn lumepiir — olid temperatuurid piisavalt madalad, et vesi, ammoniaak ja metaan saaksid tahkeks jääks külmuda, lisades ehitusmaterjali hulgale tohutult juurde; seal tekkinud hiidplaneedid said kasvada piisavalt massiivseks, et püüda gravitatsiooniliselt otse kettast ka suuri koguseid vesinikku ja heeliumi.

Kuna iga planeet tekkis samast lamestunud, pöörlevast kettast, asuvad kõik nende orbiidid peaaegu ühes tasandis ja liiguvad samas suunas — ning kuna Päikese ja iga planeedi vahel praeguste kauguste juures mõjub oluliselt ainult raskusjõud, alluvad need orbiidid suurepärases lähenduses Kepleri seadustele (ja Newtoni gravitatsiooniseadusele, mis selgitab, miks Kepleri seadused kehtivad).