우주가 형성된 이후 약 90억 년이 지난 시점, 즉 지금으로부터 약 50억 년 전 태양이 탄생했으며, 태양은 지금까지 내부의 핵융합에 의해 빛 에너지를 발산하고 있다는 사실은 잘 알려져 있다. 그러나 행성을 포함한 태양계 자체의 형성 기원에 대해서는 여러 가지 학설이 제시되어 있다.
그중에서 태양계 형성에 관한 대표적인 학설은 '성운설'로, 1755년 독일의 철학자 칸트가 주장한 학설을 1796년 라플라스가 수정한 것이다. 성운설에 따르면 원시 태양계는 천천히 자전하는 고온의 거대한 가스 덩어리에서 시작한다. 이 가스 덩어리는 점차 냉각되면서 중력에 의해 중심 방향으로 수축하고, 수축함으로써 자전이 빨라지면서 원심력이 강하게 작용하여 적도부에서 물질을 원반 모양으로 방출했다. 다시 남은 물질이 중심부로 계속 수축하고 또 원반 모양으로 물질을 방출했다. 이러한 과정을 몇 번 반복하면서 여러 개의 고리가 생겨났다.
마지막에 남은 수축된 가스 덩어리가 태양이 되고, 떨어져 나간 고리 모양의 가스 덩어리들이 자체적으로 수축하여 행성들을 만들며, 같은 방법으로 원시 행성들 주변의 조그만 고리들이 형성되면서 위성이 만들어졌다는 것이다. 태양계 형성에 대한 이와 같은 성운설은 행성과 위성의 형성을 잘 설명하고 있지만, 고리에서의 행성 형성 원리와, 태양의 느린 자전 현상 등을 물리적으로 설명할 수 없다는 문제점을 안고 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 1900년대 초 챔벌린과 몰튼 등은 태양과 다른 별의 충돌로 태양계가 형성되었다는 소행성설을 주장했다. 초기의 태양 주위는 비어 있었으나 어느 시기에 한별을 지나치면서 그 인력의 영향을 받아 물질을 분출하고, 이 물질은 분출된 후, 즉 소행성의 형태로 냉각되고 굳어져 태양 주위를 돌다가 서로 뭉쳐져 행성이 됐다는 가설이다. 그러나 이 학설도 역학적으로 미립자들이 태양 근처에 안정적으로 존재할 수 없다는 물리적 문제점을 안고 있다.
태양계의 각운동량 문제를 보완하기 위해 1918년에는 진스와 제프리는 태양 주위의 다른 별을 중력에 의해 물질들이 끌려 나오고 각운동량도 밀려나게 되었다는 태양계 형성에 대해 조석설을 제기하기도 했다. 그러나 행성의 형성과 각운동량 문제를 완벽하게 해결할 수는 없었다. 이후에도 태양계 형성에 대해 다양한 학설들이 제시되었지만, 태양계의 다양한 물리적 특성들을 만족스럽게 설명하는 이론은 아직까지 정립되지 않았다.
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