Следующая стадия эволюции Солнечной системы предусматривает распад протопланетного диска на отдельные планеты. Существует несколько космогонических гипотез, объясняющих этот процесс.
1. Солнце сформировалось раньше планет, а вещество последних возникло из вещества Солнца или другой звезды (например, при столкновении). Одной из наиболее популярных долгое время была гипотеза приливной эволюции Солнца, высказанная в конце XVIII в. Ж. Бюффоном. Согласно этой теории, с Солнцем столкнулась комета и выбила из него материал, давший начало объектам Солнечной системы (сейчас это предположение считается маловероятным). В начале XX в. Д.Джинc путем расчетов показал, что достаточно появления в поле тяготения Солнца другой звезды. Тогда в результате возникновения приливной силы солнечное вещество будет «разорвано», часть его извергнется наружу и в процессе последующей эволюции образует планеты. Эта теория не объясняет, почему при чрезвычайно высокой температуре в миллионы градусов, характерной для внутренних частей Солнца, извергнутое наружу вещество сразу не испарилось и не рассеялось в пространстве.
Одним из вариантов названной гипотезы является представление А. Вульфсона о том, что вещество изверглось не из раскаленного Солнца, а из холодной (когда вещество находится в нерасплавленном состоянии, при температуре менее 900—1100 °С) звезды. Эта теория объясняет, почему вещественный состав планет так отличается от солнечного, и не противоречит с тем, что момент движения Солнца ничтожно мал по сравнению с моментом движения планет.
2. Солнце и планеты образовались одновременно из одной вращающейся туманности — облака, или небулы. Первая небулярная теория была предложена И. Кантом, который объяснил возникновение и саморазвитие неоднородностей в распределении вещества и образование зародышей планет — планетезималей, а также указал причину, по которой будущие планеты по мере увеличения массы «раскручиваются». Однако теория Канта не была принята, пока П.Лаплас не объяснил, что планеты образуются из колец (наподобие колец Сатурна), возникающих в процессе вращения туманности вокруг массивного центрального тела. Теория Канта—Лапласа просуществовала до начала XX в., когда Г. Джеффрис показал, что несоответствие масс (98% принадлежит Солнцу) и моментов количества движений (примерно столько же принадлежит планетам) необъяснимо с позиций этой теории. Возникла необходимость объяснить данный парадокс и предложить механизм, посредством которого разрозненное вещество собиралось бы в планеты.
3. Солнце образовалось отдельно, а планетное вещество было захвачено им из межзвездных облаков или другого источника. В середине 40-х годов XX в. К. Вейцзекер объяснил момент передачи движения в туманности, находящейся вблизи Солнца, трением. По закону И. Кеплера, чем больше радиус орбиты тела, вращающегося вокруг центра массы, тем меньше угловая скорость. В то же время туманность по К. Вейцзекеру стремится вращаться как тело (диск), т. е. с одинаковой угловой скоростью в каждой точке независимо от радиуса орбиты, которую она описывает вокруг Солнца. Это стремление реализуется в том, что момент движения центрального тела и ближайших к нему частей диска оказывается избыточным и передается на периферию диска, где момент количества движения изначально был недостаточным. Посредством таких рассуждений К. Вейцзекер объяснил, почему массивное Солнце характеризуется ничтожным (для своей массы) моментом движения.
Наиболее популярной в нашей стране была гипотеза О. Ю. Шмидта, предложенная в 40-х годах XX в. В соответствии с этой гипотезой Солнце захватило газообразный, ледяной и каменный рой тел, находившихся в космическом пространстве, из которого и образовались планеты. Шмидту удалось объяснить причины прямого осевого вращения планет и закономерности удаления планет от Солнца. Современные представления о «холодном» образовании планет восходят к представлениям О. Ю. Шмидта.
Общими недостатками всех гипотез являются недоучет различий вещественного состава космических объектов (например, Земли и Луны) и отсутствие объяснения механизма формирования качественно различных оболочек.
Одной из теорий, где эти недостатки учтены, является геохимическая теория Г.В. Войткевича, основанная на гравитационной дифференциации вещества. Согласно этой теории, первичное Солнце образовалось из холодной рассеянной материи и обладало небольшим моментом вращения. Вследствие гравитационного сжатия и уплотнения вещества произошло увеличение скорости вращения. Центробежная сила уменьшила гравитационное давление вещества на нижележащие сферы Солнца, причем наибольшим это уменьшение было в экваториальной части, где центробежная сила наибольшая. В связи с последним событием в экваториальной части Солнца произошло истечение материи, из которой образовался газовый диск. Одна часть материи, вероятно, рассеялась, другая пошла на постройку планет. Первоначально протопланетный материал был представлен плазмой (сильно ионизированным разреженным газом). По мере остывания плазмы ядра атомов приобрели электронные оболочки, т.е. появились химические элементы, стали возможны химические реакции и возникли химические соединения. Разделение планет Солнечной системы на две группы (внутренние и внешние) объясняется дифференциацией вещества газового диска под действием двух сил: тяготения и магнитного поля. Первая влекла частицы к центру системы пропорционально плотности вещества, вторая удерживала их в зависимости от заряда. Под воздействием обеих сил исходное вещество перераспределялось. Ядра и оболочки планет образовались в различное время: ядра возникли в результате слипания металлических частиц, преимущественно железа, на ранних стадиях формирования Солнечной системы, оболочки силикатного состава сформировались позднее вокруг металлических ядер. В дальнейшем происходил разогрев вещества планет, в процессе которого начались гравитационная дифференциация вещества мантии и образование отдельных сфер.
Формирование железокаменных ядер планет, как считает А. А. Маракушев, осложнялось импульсным вращением их гигантских флюидных оболочек и отделением спутников под действием центробежных сил. В спутниках концентрировался относительно легкий и бедный железом каменный материал, а ядра обогащались железом. Состав планет земной группы формировался в результате сложного процесса дифференциации их материнских протопланет, в огромных гелий-водородных оболочках которых развивалась жидкостная несмесимость с обособлением в них железо-силикатных расплавов, которые были подвержены влиянию, с одной стороны, сил гравитации, увлекающих богатые железом расплавы в тяжелые ядра, с другой — центробежных сил, вовлекающих более легкие силикатные и флюидно-силикатные расплавы в зарождающиеся спутниковые системы.
Весьма любопытным представляется факт установления каменно-силикатного состава практически всех обнаруженных спутников, даже тех, которые принадлежат газово-жидкостным планетам-гигантам. Эти разноразмерные тела могут быть астероидами, захваченными силой гравитационных полей планет, и тогда они чужеродны своим «родителям», или одновременными образованиями и тогда они характеризуют особенности планетной системы в целом.
Возраст Земли — время, которое прошло с момента образования Земли как самостоятельной планеты. Согласно современным научным данным возраст Земли составляет 4,54 миллиардов лет.Эти данные базируются на радиоизотопной датировке не только земных образцов, но и метеоритного вещества. Они получены в первую очередь с помощью свинец-свинцового метода. Эта цифра соответствует возрасту старейших земных и лунных образцов.
После научной революции и развития методов радиоизотопной датировки оказалось, что многие образцы минералов имеют возраст более миллиарда лет. Старейшие из найденных на данный момент — мелкие кристаллы возраст не менее 4404 миллионов лет.4" На основе сравнения массы и светимости Солнца и других звезд был сделан вывод, что Солнечная система не может быть намного старше этих кристаллов. Конкреции, богатые кальцием и алюминием, встречающиеся в метеоритах — самые старые известные образцы, которые сформировались в пределах Солнечной системы: их возраст равен 4567 миллионов лет,что даёт возможность установить возраст Солнечной системы и верхнюю границу возраста Земли. Точный возраст Земли трудно определить. Кроме того, трудно определить абсолютно точный возраст старейших пород, выходящих на поверхность Земли, поскольку они составлены из минералов разного возраста.
