行星的形成及太陽系外行星

在引力引起空間中的分子雲在原恆星上崩塌的過程中，物質並不簡單地直接落向原恆星。

取而代之地，由於雲團原有的旋轉，物質螺旋下落並在恆星周圍形成厚實的物質盤，這就是吸積盤。

原恆星釋放出亞原子粒子，如電子和質子，這一過程形成了向原恆星外吹出的恆星風。

由於吸積盤中大量的物質阻礙，使得恆星風難以吹出吸積盤。

但是，沿著吸積盤的軸存在著下落塵埃相對較少的區域，粒子能夠輕易地從中切出一條離開原恆星的路徑，因此形成了圓錐形的空腔，一旦塵埃被清空時，輻射也能夠從中逃逸出原恆星。

當輻射與腔壁碰撞時，它被那裡的塵埃散射。

我們能夠看見朝向地球散射的輻射，因此這一天體被稱為反射星雲。

空腔是從原恆星的旋轉極上延伸出來的，所以被稱為偶極外向流。

吸積盤被天文學家認為是行星形成的場所。

物質構成的塵埃盤在織女星和繪架座β周圍都有發現，它們可能是行星形成的場所，甚至是等待落向中心恆星的彗星的倉庫。

在解釋行星在恆星周圍的吸積盤中形成過程上存在著兩種理論。

第一種理論認為吸積盤發展出了與母氣體雲碎裂和崩塌過程中同樣方式的引力不穩定性。

這其中的不穩定點在引力作用下發生崩塌，將物質拉向它們並形成原行星。

最終它們停止崩塌，行星也由此形成。

行星系統的形成與恆星的形成同時發生。

（1）第一階段，環繞星系中心運動的巨分子雲中在高密度的區域發展出了引力的不穩定性。

這些崩塌區域被稱為緻密核。

（2）第二階段，顯示了緻密核中的內部進程，它們有著進一步的崩塌區域，與整個雲團中的情況極其相似。

其中一個區域可能形成星雲，其中心有一個緻密核，它將形成恆星，周圍包圍著高溫的螺旋氣體盤，它們將冷卻並且濃縮形成粒子並且最終聚集（吸積）形成行星。

另一種理論目前為大部分天文學家所接受，被稱為碰撞吸積。

在這裡，吸積盤中的塵埃粒子相互碰撞，一些粒子結合在一起，於是它們變大了一些，這也增加了它們的質量以及引力。

當它們與塵埃的另一種粒子碰撞時，粒子被吸附，從而被稱為微行星的岩石粒子經過數千年逐漸形成。

微行星與現在的小行星類似，它們繼續環繞中心恆星旋轉，但由於它們的軌道相互交錯，它們常常相撞。

這使得它們聚集，直至行星大小的體積形成。

一般認為太陽系初始時有著大量的微行星，它們在3000萬年中逐漸地聚集在一起形成行星，並且最終在1.5億年後形成了四顆內太陽系行星。

大約在100萬年後，當母恆星的演化達到核心開始發生核聚變——溫度達到大約800萬度——的階段時，行星的形成停止了。

太陽系外行星

第一次經過證實的對環繞類太陽恆星的行星的探測是在1995年由兩位瑞士天文學家麥克.梅厄和迪迪爾.奎洛茲完成的。

他們第一次對太陽系外行星的發現卻使所有的展望變得混沌不清，因為他們發現了一顆木星大小的天體環繞著它所在恆星——飛馬座51運行，其軌道周期只有4天。

在我們太陽系中，微笑的水星——最內的一顆行星需要88天環繞軌道一周。

所以這一新的巨大行星到其恆星的距離可能比水星到太陽的距離近8倍。

這一聲明發表後不久，一個美國研究團隊宣稱他們也發現了另一顆有著短周期軌道的氣體巨大行星。

這些行星被稱為高溫木星，並且陸續在附近的大約每20顆類太陽恆星中就發現一顆。

計算表明，儘管氣體巨行星能夠在距恆星這麼近的距離下存在而不被「煮沸」，但它不可能是在那裡產生的。

它們應當是在所在恆星的恆星系統外層形成並且向內遷移的。

在2002年6月，第一顆具有木星類似大小以及相似環繞恆星軌道大小的行星被發現。

所有目前發現的太陽系外行星都使用徑向速度方法探測到的。

行星環繞恆星運行時，它的較小引力對恆星的扯動使得恆星發生擺動。

由於恆星的擺動，使其光線接收到都卜勒移頻，而這能在地球上探測到。

通過這種方式，能推斷出恆星鄰近行星的存在。

在未來的幾年，越來越精密的分光鏡將被製造出來，這將使得更小和距離更遠的行星被發現。

但不幸的是，徑向速度方法永遠不能發現地球大小的行星。

這是由於由地球大小的行星造成的擺動非常的小，將被恆星表面的氣體沸騰運動所掩蓋。

出於這個原因，地面徑向速度方法最終將為使用不同探測方法的空間探測器所替代。

一系列的探測器已經由ESA、NASA以及其他機構發射升空，或者被列入其計劃中正在實施。

這些空間探測器（如COROT、開普勒等）能夠探測到氣體巨行星和岩狀行星。

開普勒探測器於2009年發射升空，對銀河系內10萬多顆恆星進行探測，希望搜尋到能夠支持生命體存在的類地行星。

目前，第二代空間天體測量衛星計劃GAIA和SIM Planet Quest正在實施，並將於幾年內發射升空。

GAIA衛星將實現對幾乎整個銀河系的掃描。

全世界天文學家的夢想計劃是ESA的「達爾文計劃」和NASA的「類地行星搜尋著（TPF）計劃」，這些計劃都被設計為空間干涉計。