星雲假說（）是在天體演化學中用以解釋太陽系的形成與演化最被廣泛接受的模型。它提出太陽系是在星雲物質中形成的，這個理論最早是伊曼努爾·康德於1755年發表在。起初使用在太陽系的行星系統形成過程，現在更應用在宇宙的工作中。1755年，伊曼努爾·康德在斯威登堡所做工作的基础上更進一步，發表《自然史和天空理論》，認為氣體雲星雲緩慢的旋轉、由於重力逐漸崩潰和合併，最終形成恆星和行星。
一個類似的模式由皮埃爾-西蒙·拉普拉斯獨自發展出來，在1796年提出。天文學家大衛·布魯斯特爵士也駁斥說：誰說那些相信星雲理論的人說我們的地球是從太陽的大氣層拋擲出來，之後收縮形成水陸的球體，月球也由同一歷程被投擲出來。他認為根據這種觀點，「月球一定也從地球的水和空氣獲得了一些水和空氣，必須有一些大氣。」布魯斯特宣稱，艾薩克·牛頓爵士的宗教信仰先前認為星雲思想是趨於無神論的，如他所說「新的系統從舊的系統發展出來，但不能從中分享神聖的權力，這看起來似乎很荒謬。」
拉普拉斯模型的失敗激發科學家尋找它的替代品的。在20世紀期間提出了許多新的理論，包括湯瑪斯·張伯倫和弗雷斯·雷·莫爾頓的微行星理論（1901年）、金斯的潮汐模型（1917年）、奧托·施密特的吸積模型（1944年）、威廉·麥克雷的原行星理論（1960年）和邁克爾·沃爾夫最後提出的捕獲說
。他的書《原行星雲的演變與地球和行星的形成》，在1972年被翻譯成英文，對科學家們在行星形成路上的發展有長期持久的影響。幾乎所有存在於行星形成過程的主要問題，在這本書中都有制定和解決。薩夫羅諾夫的想法在發現失控吸積的喬治·威瑟的作品中得到進一步的開發。
太陽星雲模型：成就和問題
成就
恆星形成過程中，年輕星體周圍出現吸積盤是很自然的結果，其中最重要的就是物質如何經由原恆星的吸積，失去其角動量。漢尼斯·阿爾文提出一個可能的解釋是，角動量在金牛T星的階段經由恆星風流出。這些動量經由盤內的黏滯應力攜帶至盤面外。黏度通常是宏觀的湍流，但產生這種動盪的確切機制尚不清楚。另一種角動量流失的可能過程是磁阻尼，通過恆星磁場的自旋而傳輸入盤面的周圍。負責流失主要過程的是盤面中的氣體黏滯擴散和光子的蒸發。
微行星的形成是星雲盤模型未能解決的最大問題。如何由1cm大小的顆粒凝聚成1Km的微行星仍然是個謎。這個機制似乎是為什麼一些恆星有行星，而有些恆星卻一無所有，塵埃帶是這個問題的關鍵。
巨行星形成的另一個潛在問題是軌道遷移。一些計算表明，與盤面的交互作用可以導致快速的向內移動，如果不停止，結果是這顆行星只能達到中間的區域，成為質量是次木星的天體。更為最近的計算顯是在遷移過程中的盤面演化可以減緩這個問題。
恆星和原行星盤的形成
原恆星
影像 －位於5,400光年外，在人馬座的一個巨大恆星形成區的塵埃雲。]]
恆星被認為是在巨雲內部的冷分子氫－大約有30萬太陽質量（）和直徑20秒差距大的巨分子雲－ 形成。數百萬年來，巨分子雲會傾向坍縮和碎裂。這些碎片隨後形成小而密的核心，然後坍縮成為恆星。
太陽質量的原恆星雲的初始坍塌需要大約10萬年。核心的質量逐漸增長，直到它成為年輕、炙熱的原恆星。坍縮往往伴隨著雙極性流 －噴流－ 沿著推測的盤自轉軸面發散。這些噴流經常出現在恆星形成區（參見HH天體）。0原恆星的光度非常高 －太陽質量的輻射可能高達太陽的100倍。這顆新恆星的誕生大約發生在坍塌之後100,000年。後者是有吸基盤和繼續與熱氣體共生，在它們的光譜中展現了強吸收譜線。前者沒有吸基盤，傳統的金牛T星會演變成弱線金牛T星}}。這大約發生在之後的100萬年，通常也會存在成對的雙極噴流。吸積可以解釋傳統金牛T星所有的獨特屬性：強流量的發射譜線（高達恆星本質亮度的100%）、磁活動、光度的變化和噴流。發射線實際上是增生的氣體打擊在恆星「表面」形成的，它圍繞著磁極出現。其結果是，年輕恆星成為弱線金牛T星，非常緩慢的，超過數億年，演變成普通的，類似太陽的恆星。]]
在某些情況下的盤面，在此可以稱為原行星盤，可能形成行星系 。它們從恆星開始形成時就存在，但在最初階段由於周圍的外殼不透明而觀測不到。盤內的熱主要來自湍流黏度的耗散和從星雲侵入的氣體。這一過程的結果是原恆星和吸積盤的半徑都不斷地增加，如果星雲的初始角動量夠大，吸積盤的半徑可以達到1,000AU。
周圍的盤面和氣體流。]]
吸積盤的使用壽命大約是1,000萬年左右。在年輕盤面的紅外光譜觀察到粉塵形成和凝固的特徵，進一步聚集導致形成1公里跨度會更大的微行星，形成建造行星的構造塊。然而，氣體盤面和靠近中央平面的固體有著不同的速度能夠產生亂流，阻止盤面變薄，和由於引力不穩定而產生碎屑。這可能會限制微行星通過引力不穩定性在盤片形成固體濃度增加的地點。
另一種可能形成行星的機制是。在軌道上被粒子拖曳的氣體會感受到阻力產生的回饋作用，造成局部濃度的增長。在逆風中這些濃稠地區氣體中較小的顆粒顯然會被向後推擠。這些濃稠區域因而可以在軌道上更快的運動，並且有著較小的徑向漂移。當這些濃稠區域趕上孤立的微粒，便會將這些顆粒加入；或是這些粒子進入其中導致質量的增加。最終，這些濃稠區形成大量細絲的碎片，並經由引力坍縮形成尺度比小行星更大的微行星。
行星的形成也可以由盤面本身的引力不穩定觸發，從而導致其分裂成團簇。如果它們足夠稠密，其中的一些會坍縮。如果這些團簇因為坍縮造成的潮汐力向內遷移，就會產生顯著的（潮汐減縮），留下一個較小的身軀。然而，這只能在大質量的盤面發生 －通常要超過。 比較下，典型的盤面質量為。由於大質量的盤面是很罕見的，因此這種機制的行星形成被認為是罕見的。另一方面，這種機制可能在棕矮星的形成中起著重要的作用。
由許多不同的機制觸發，原行星盤最終都將耗散。盤面內側的部分不是由恆星滋生，就是由雙極噴流彈出。而外側的部分可以在恆星，或鄰近的其他恆星。在中心部分的氣體，不是被增生的行星吸積，就是被噴流彈射，而小顆粒的塵埃粒子則由中心恆星輻射壓逐出。最後剩下的不是行星系統，就是一個沒有行星的殘留塵埃盤，如果星子沒有形成，就甚麼都沒有。這會導致純粹的岩石顆粒微行星絮凝，在後來形成岩石行星{{Refn|group=lower-alpha|靠近類地行星區域外側邊緣－距離太陽2.5〜4天文單位－ 的微行星可能累積一定數量的冰，但岩石依然占有主導地位，就像太陽系的主小行星帶 。吸積放緩是因為大天體受到剩餘的微行星擾動所導致的。在這個階段，胚胎行星開始驅逐剩餘的微行星，並互相碰撞。這一過程持續了1,000萬〜1億年，結果是形成數量有限的地球大小行星。模擬的結果顯示，倖存下來的行星數量是2〜5顆。第二種是核心吸積模型，也稱為核的不穩定模型。2011年的調查發現核心吸積可能是佔主導地位的形成機制。假設在不可預測的合併階段，由於在行星系統外層部分的行星胚胎發生撞擊的可能性很低。上述想法的一些組合或許可以解釋向木星，甚至土星這些氣態巨行星核心的形成。另一種可能解決的方案是通過卵石吸積的巨行星核心增長。吸積直徑落在公分和公尺之間的卵石，使身軀日益增大，因氣體的阻力減緩速度，並以螺旋前進與增生。通過卵石吸積，增生的速率可以是微行星的1,000倍。
一旦核心有足夠大的質量（），它們開始從盤面收集氣體。在此模型的冰巨星－天王星和海王星－都是失敗的核心：太晚開始吸積氣體，而當時幾乎所有的氣體都已經消失了。後失控氣體吸積階段的特點是新形成的巨行星遷移和繼續緩慢的吸積氣體。如果巨行星太早形成，它們會減緩或是阻止內行星的吸積。如果它們在寡頭階段結束時才形成，這被認為發生在太陽系中，它們會影響行星胚胎的合併，使它們更為暴力。此外，系統的尺寸會減小，因為形成的類地行星將更為接近中央的恆星。太陽系巨行星的影響，特別是木星，被認為是有限的，因為它們已經遠離了類地行星。捕獲的氫和氦氣體雲收縮、轉動、扁平化，和存入氣體進每顆巨大的原行星，而在盤面內的固態物體增生成為巨行星的常規衛星。
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註解
參考資料
外部連結
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