恒星和行星都是星云聚集的产物,同源于一团星云。

人们常将恒星比喻为一家之主或母星,而行星等天体则类似于子孙或徒子徒孙。星云的聚集只是为了恒星的诞生。恒星孕育产生后,残余的物质才会形成行星等小型天体。这类天体本身不发光,只能依靠恒星的光芒才能被反射出来,它们与恒星有着本质区别。

行星受恒星引力束缚,环绕恒星公转;它们的质量和体积差异巨大,以太阳系为例,太阳占据了整个太阳系质量的99.86%,而八大行星等所有非太阳天体只占据0.14%;再次,行星依靠吸收恒星热量才能保持温度,否则它们将冷却到接近绝对零度。

宇宙中已发现的最小的恒星大约是木星质量的70倍,低于此质量的物体不能引发核聚变,因而无法成为恒星。而木星是太阳系中最大的行星,其质量是其他7颗行星总质量的2.5倍。在太阳系外发现的所有行星中,木星也是较大的行星。

所有的恒星系统都起源于一团巨大的星云。

一团稀薄的星云在其自身引力作用下会逐渐聚集,随着收缩的加剧,中心引力会越来越大,导致气体物质向中心急剧塌缩,最终在极大的压力和高温下触发氢核聚变,一颗恒星就此诞生。

星云向中心收缩时会产生快速旋转,由于离心力作用,这个旋转的分子云会逐渐演变为一个旋转的盘状物,即恒星吸积盘。这样便初步形成了一个恒星系的雏形,这种旋转状态会一直持续下去,其角动量将成为未来行星公转的速度。

恒星形成后,强大的恒星风会将剩余的一些残余气体向远处吹散,这些残余物在旋转碰撞中凝聚,产生自己的凝聚力(引力),渐渐像滚雪球一样越积越大,并逐渐吸收轨道上的其他残留物质,行星就此形成。

宇宙大爆炸时期,第一代星云几乎仅含氢和氦,只有通过质量较大的恒星在超新星爆发中才能产生较重的元素,例如地球上存在的许多元素。

这些超新星爆发后,绝大部分气体物质回归太空,形成新的星云,等待着下一次恒星形成的机会。我们的太阳系很可能由第二代甚至第三代星云形成,所以重元素相对较多。

这些较重的元素物质很难被恒星风吹远,因此会聚集在靠近恒星的区域。例如,太阳系的内行星水星、金星、地球、火星都靠近太阳,这类行星被称为类地行星,主要由较重的元素组成;而距离太阳较远的几颗行星,如木星、土星、天王星、海王星,则被称为外行星,它们都是气态行星,而且远大于类地行星,故又称巨行星。

另外一些杂乱的残余物被吹得更远,形成了一颗彗星带,即太阳系边缘的奥尔特云,那里聚集着数千亿颗大小不一的彗星。彗星主要由水分组成,类似于一个个巨大的小冰块,其中还含有大量的星际尘埃,因此也被称为脏雪球。

和许多恒星系统一样,太阳系和构成星云的物质成分相同,其中氢约占90%,氦约占9%,其余数十种元素加起来仅占1%。

地球是类地行星中最大的,但其质量仅占太阳系的0.0003%。

这就是恒星系统的形成机制和成分状态。