Ons zonnestelsel ontstond 4,6 miljard jaar geleden, zoals blijkt uit de datering van ruimterotsen die meteorieten worden genoemd. Het zonnestelsel vloeide samen uit een wolk van gas- en stofdeeltjes, waardoor de zon en de binnen- en buitenplaneten ontstonden. De binnenplaneten bestaan uit de planeten die in de asteroïdengordel draaien: Mercurius, Venus, Aarde en Mars. De buitenste of Joviaanse planeten die buiten de asteroïdengordel bestaan, bestaan uit Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus. Pluto had de titel van negende planeet vóór zijn herclassificatie in 2006 als een dwergplaneet door de Internationale Astronomische Unie. Pluto verschilt misschien niet van de vele objecten die buiten de baan van Neptunus worden gevonden en die ook om de zon draaien en de baan van Neptunus wijzigen.
Sfeer en weer
•••Jupiterimages/Photos.com/Getty Images
De Jupiter-planeten behouden allemaal hun oorspronkelijke dikke atmosfeer omdat hun zwaartekracht en lage temperatuur ervoor zorgen dat gasdeeltjes in hun atmosfeer niet naar de ruimte ontsnappen. Atmosferen beschermen planeten tegen de schadelijke straling van de zon en voorkomen dat energie de ruimte in vliegt.
Het Coriolis-effect, als gevolg van de snelle rotatie van een planeet, verwijst naar de verspreiding van warme lucht naar de poolgebieden, waardoor gebieden met harde wind en kalmte ontstaan. De Jupiter-planeten genereren allemaal orkaanachtige stormen als reactie op overdreven Coriolis-effecten. Astronomen hebben de voortgang gevolgd van langdurige stormen zoals de Grote Rode Vlek op Jupiter en de vergelijkbare Grote Donkere Vlek op Neptunus.
Samenstelling
Het condensatiemodel van het zonnestelsel veronderstelt dat het zonnestelsel is ontstaan in een wolk van hevig wervelend stof en gas, waarbij de zon zich als eerste in het centrum van de massa vormt. Zwaardere elementen zoals nikkel en ijzer vestigden zich dichter bij de zon, terwijl lichtere elementen zoals waterstof en helium zich naar buiten verspreidden. Terwijl de elementen en gassen bewogen en met elkaar in botsing kwamen, begonnen ze samen te klonteren. De binnenste planeten werden gevormd door de opeenhoping van rotsachtige deeltjes en de buitenste door de aanwas van ijzige materie. De binnenplaneten behielden kleinere, dichtere kernen, terwijl de buitenplaneten grotere kernen bezaten die weinig metaal of gesteente bevatten. De intense zwaartekracht van de grotere planeten bleef verdwaalde gassen vangen om dikke, gasvormige of ijzige atmosferen te vormen.
Dichtheid
•••Ablestock.com/AbleStock.com/Getty Images
De dichtheid van een planeet - de verhouding van de massa van een object tot zijn volume - weerspiegelt de samenstelling ervan; metalen en rotsen vormen de dichtere binnenplaneten, terwijl ijs en gassen de buitenste planeten vormen. Wetenschappers meten de dichtheid van de aarde op 5,52 gram per kubieke centimeter, vergeleken met de dichtheid van water van 1 gram per kubieke cm. De binnenplaneten hebben allemaal dichtheden die vergelijkbaar zijn met die van de aarde. De Jupiter-planeten, met hun inwendige ijs en gas, hebben dichtheden die dichter bij die van water liggen. Saturnus heeft een dichtheid die kleiner is dan die van water.
ringen
•••Jupiterimages/Photos.com/Getty Images
Alle Jupiter-planeten vertonen ringsystemen, hoewel die van Saturnus de andere in de schaduw stellen. Galileo observeerde voor het eerst de ringen van Saturnus in 1610. Aanvankelijk dachten astronomen dat Saturnus drie ringen had; uit de hedendaagse verkenning van de ringen door de Voyager-missies bleek echter dat de drie ringen in feite honderden kleinere ringen bevatten die zijn gemaakt van onbekende deeltjes en bevroren water. De ringen van Jupiter en Uranus lijken donker, mogelijk omdat ze geen ijs bevatten, dat licht weerkaatst. Een zeer dunne ring of gedeeltelijke ring kan Neptunus omringen. Het uiteenvallen van satellieten of asteroïden die te dicht bij een planeet waren afgedreven, kan het bestaan van planeetringen verklaren.
Satellieten
In tegenstelling tot de binnenplaneten die relatief weinig natuurlijke satellieten hebben, bezitten de Jupiterplaneten talrijke manen. Vierenzestig bekende manen draaien in een baan om Jupiter, waarbij Ganymedes de grootste maan in het zonnestelsel is, zelfs groter dan Mercurius. Saturnus heeft 33 bekende manen en een van zijn manen, Titan, vertoont een griezelige gelijkenis met de vroegste stadia van de evolutie van de aarde. Uranus heeft 27 natuurlijke satellieten, terwijl Neptunus er 13 heeft.
Magnetische velden
•••Jupiterimages/Photos.com/Getty Images
Sterke magnetische velden ontstaan diep in de buitenste planeten, aangedreven door elektrische stromen die worden gegenereerd door de beweging van vloeistoffen, namelijk vloeibare waterstof. De buitenste planeten hebben magnetische velden die vele malen groter zijn dan alle binnenplaneten, inclusief de aarde. De reuzenplaneten hebben uitgesproken magnetosferen die worden geproduceerd door de combinatie van hun snelle rotaties en sterke magnetische velden. De magnetosfeer van een planeet definieert het gebied rond de planeet dat via zijn magnetische veld deeltjes insluit. Deeltjes die afkomstig zijn van de zon - de zonnewind - werken samen met de magnetosfeer om schitterende lichtshows op de noord- en zuidpool te produceren die aurora's worden genoemd.