בשלב מסוים, הפרעה כלשהי, כנראה גל הלם מסופרנובה קרובה, גרמה ללחץ חזק על הערפילית הסולארית, והוא דחף את החומר כלפי פנים. כאשר הכבידה שפעלה על החומר כלפי המרכז התגברה על לחץ הגזים שפעל כלפי חוץ, החלה הערפילית לקרוס במהירות. הערפילית התחממה בתהליך הקריסה בשל הגידול בצפיפות, ובעקבות שימור התנע הזוויתי היא החלה להסתובב במהירות גדולה. מאחר שהקריסה הכבידתית יעילה יותר בכיוון ציר הסיבוב, הערפילית הפכה לשטוחה יותר ויותר. במרכז הערפילית, שם התרכז רוב החומר, החלה להיווצר השמש.
מענן זה של אבק וגזים נוצרו גם כוכבי הלכת. מקורם של כוכבי הלכת בגופים קטנים יותר, הקרויים פלנטסימלים, וגודלם קילומטרים אחדים. גופים אלו תפחו וגדלו בעקבות התאחדות וספיחת אבק במשך מיליוני שנה. מערכת השמש הפנימית הייתה חמה, ולכן תרכובות מימן (כמו מתאן) לא יכלו להתעבות בה. כוכבי הלכת שנוצרו שם היו קטנים יחסית (הם מכילים כ־0.6% מהחומר של הדיסקה הפלנטרית), והיו מורכבים בעיקר מחומרים בעלי נקודת התכה גבוהה כמו סיליקטים ומתכות. גופים סלעיים אלה הפכו בסופו של דבר לכוכבי הלכת הארציים.
רחוק יותר מהשמש, נוצרה חגורת האסטרואידים שנמצאת על הגבול הכבידתי שבין השמש לכוכב הלכת הענק צדק. החומר בחגורה זו לא הצליח להתמזג לכדי כוכב לכת בשל ההשפעה הכבידתית החזקה של צדק. רחוק עוד יותר מהשמש, מעבר לקו הכפור, התפתחו ענקי הגזים, שהיו מסיביים מספיק כדי לשמור על "האטמוספירה הראשונית" של מימן והליום. מנגד, כוכבי הלכת הארציים, שהיו קרובים יותר לשמש, איבדו עם הזמן את המימן וההליום שלהם, ויצרו "אטמוספירות משניות", בעקבות תהליכים וולקניים, פגיעת אסטרואידים, או במקרה של כדור הארץ, גם בעקבות הופעת בעלי חיים וצמחים.
כ־100 מיליון שנה לאחר שהחל התהליך, העלייה בלחץ המימן במרכז הערפילית שקרסה והעלייה בצפיפותו גרמו לטמפרטורת הליבה לעלות, והכוכב החל לבצע היתוך גרעיני. מאז, ההיתוך הגרעיני שמתרחש בליבת השמש הוא מקור האנרגיה הראשי של מערכת השמש כולה. פעולת ההיתוך יצרה חום רב והפסיקה את תהליך הקריסה של השמש, עקב מצב שיווי המשקל שנוצר בין לחץ הגזים כלפי חוץ וכוח הכבידה כלפי פנים. למעשה, ההיתוך הגרעיני בליבת השמש השפיע על מערכת השמש כולה. בשלב זה נוצר הדף מתמשך, והוא היה האחראי לסילוק שאריות הגזים מהערפילית, ולהרס "האטמוספירה הראשונית" של כוכבי הלכת הארציים. סילוק שאריות החומר, שלא היו קשורות חזק לגופים הגדולים יחסית במערכת השמש, גרם להפסקת גדילתם של גופים אלו, ולהתייצבות המבנה של מערכת השמש בצורת מערכת כוכבי הלכת הדומה מאוד למערכת הנוכחית.
מרכיבים עיקריים במערכת השמש.
השמש.
השמש () היא כוכב האם של מערכת השמש. רוב רובה של המסה במערכת השמש מרוכזת בשמש עצמה. השמש מסווגת ככוכב הסדרה הראשית מסוג G (ראו דיאגרמת הרצשפרונג־ראסל), והיא בעלת סיווג ספקטרלי G2V. השמש נמצאת במחצית חייה לערך והיא מייצרת אנרגיה באמצעות היתוך גרעיני של מימן. בעוד כ־5 מיליארד שנה צפויה השמש לתפוח ולהפוך לענק אדום. גודלה יהיה כה גדול, עד שהיא עשויה לבלוע את כדור הארץ (אי הוודאות בסוגיה נובע מכך שייתכן כי מסלול כדור הארץ יתרחק מהשמש. במסלול הנוכחי כדור הארץ ייבלע). לאחר שתכלה את מקורות האנרגיה שלה, תפלוט השמש את השכבות החיצוניות, הן ייהפכו לערפילית פלנטרית, ואילו השמש עצמה תהפוך לננס לבן, בלי לעבור פיצוץ סופרנובה. כעבור עשרות מיליארדי שנה נוספים צפוי הננס הלבן להתקרר ולהפוך לננס שחור ‒ כוכב קטן ואפל.
עקב פעילות היתוך גרעיני פולטת השמש באופן קבוע זרם של חלקיקים טעונים (פלזמה), הידוע כרוח השמש, במהירויות של בין 300 ל־600 קילומטרים בשנייה. הדבר יוצר מעין אטמוספירה הנקראת הליוספירה, והיא מגיעה למרחק של עד 100 יחידות אסטרונומיות מהשמש. סביבה זו נקראת בשם התווך הבין־כוכבי. הסיבוביות של השמש משפיעה במקביל עם השדה המגנטי שלה על התווך הבין־כוכבי ויוצרת את השדה המגנטי הבין־כוכבי. שני הכוחות המנוגדים של הרוח הסולארית, שדוחפת חומר החוצה, וכוחות הכבידה המגנטיים של השמש, שמושכים את החומר פנימה, יוצרים מערכת יציבה של כוכבי לכת.
השמש עשירה בחומר, דבר המרמז על כך שהיא עצם גלקטי חדש יחסית, שנולד בשלבים המאוחרים של אבולוציית היקום. הואיל וכך, היא מכילה חומרים כבדים מהליום וממימן (משמע "מתכות" בניב האסטרונומי) בכמות רבה יותר, יחסית לכוכבים ותיקים יותר הנמצאים למשל בצבירים כדוריים. מאחר שההליום והמימן נוצרו בתהליך הפיצוץ של הכוכבים העתיקים, הדור ההוא של הכוכבים היה צריך למות כדי שהיקום יעשיר את עצמו בחומרים כבדים. זו הסיבה אפוא לכך שכוכבים עתיקים מכילים מעט מתכות, ואילו הכוכבים החדשים יותר מכילים חומרים כבדים בכמות רבה יותר. בזמן היווצרות מערכת השמש, קיומם של החומרים הכבדים היה מרכיב מפתח בהתפתחות מערכת כוכבי הלכת, מאחר שהכוכבים צמחו בעזרת החומרים האלה.
מערכת השמש הפנימית.
מערכת השמש הפנימית מכילה ארבעה כוכבי לכת המסווגים בקבוצת כוכבי הלכת הארציים, והם ארבעת כוכבי הלכת הראשונים במערכת השמש שנמצאים קרוב לשמש ‒ כוכב חמה, נוגה, כדור הארץ ומאדים. הם מאופיינים בדחיסותם ובהרכבם הסלעי, ובניגוד לענקי הגז יש להם בוודאות קרקע מוצקה. כוכבי הלכת הארציים מתאפיינים בהיעדר מערכת טבעות פלנטריות ומספר מועט של ירחים (או ללא ירחים כלל).
כוכבי הלכת הארציים מורכבים בעיקר ממינרלים בעלי נקודת רתיחה גבוהה, שיוצרים את קרום כוכבי הלכת, חומרים חצי־נוזליים שיוצרים את מעטפת כוכבי הלכת, ומתכות כמו ברזל, היוצרות את ליבת כוכבי הלכת.
ארבעת כוכבי הלכת הם בעלי מכתשים שנוצרו בשל פגיעת מטאורים, ולכולם פרט לאחד יש מאפיינים של תנועת לוחות טקטוניים ופעילות הרי געש. מכנה משותף נוסף הוא האטמוספירה שלהם ‒ לכולם יש "אטמוספירה משנית", שנוצרה לאחר שהוצתה השמש ושרפה את "האטמוספירה הראשונית".
כוכב לכת חמה.
כוכב חמה () הוא כוכב הלכת הקרוב ביותר לשמש. הוא נמצא במרחק ממוצע של 0.38709893 יחידות אסטרונומיות ממנה, והוא כוכב הלכת בעל המסה הנמוכה ביותר במערכת השמש ‒ מסתו היא רק 5.5% ממסת כדור הארץ, וקוטרו 4,878± ק"מ לעומת 12,756 ק"מ של כדור־הארץ. הוא חסר ירחים. שמו בלועזית הוא מרקורי, על שמו של האל הרומי מרקוריוס, שהיה אל המסחר והרווח ופטרונם של הסוחרים והמטיילים.
לכוכב חמה יש ליבת ברזל והוא מורכב מכ־30% סיליקט וכ־70% ברזל. ליבת המתכת תופסת 42% מנפח כוכב הלכת (בהשוואה לליבת כדור הארץ, התופסת רק 17%). את הליבה מקיפה מעטפת של 600 ק"מ. כוח המשיכה על פניו קטן פי 2.5 מאשר על פני כדור הארץ. לכוכב חמה יש אטמוספירה דקה מאוד ובין שני צדדיו יש הבדלי טמפרטורה גבוהים, זאת מפאת קרבתו לשמש וסיבובו האטי סביב צירו (יממה כוכבית = 58.6462 ימי ארץ). יממתו השמשית היא 176 ימי ארץ, והקפת השמש אורכת 87.9691 ימי ארץ.
נוגה.
נוגה () הוא כוכב הלכת השני מהשמש, ונמצא במרחק ממוצע של 0.7 יחידות אסטרונומיות ממנה. נוגה הוא כוכב הלכת הקרוב ביותר לכדור הארץ ולשניהם דמיון בממדיהם, במסה שלהם ובצפיפותם. קוטרו של כוכב הלכת נוגה הוא 12,100 ק"מ, לעומת קוטרו של כדור הארץ, שהוא 12,800 ק"מ, ומסתו כ־81.5% ממסת כדור הארץ. כמו כוכב חמה, גם לנוגה אין ירחים. שמו בלועזית הוא ונוס, על שמה של האלה הרומית ונוס, שהייתה אלת היופי והאהבה, שם המרמז על יופיו וזוהרו של כוכב הלכת.
לנוגה ליבה של מתכת הכוללת ניקל וברזל. הרדיוס של ליבה זו הוא כ־3,000 ק"מ. ליבה זו מוקפת במעטפת סלעית ובקרום סלעי. קרוב ל־90% מפני השטח של נוגה נראים כמכילים לבה בזלתית ממוצקת חדשה יחסית ומעט מאוד מכתשים, שנוצרו על ידי מטאורים. רוב מראות הנוף בנוגה הם תוצאה של התפרצויות געשיות וזרימה של לבה. פני השטח בנוגה מלאים במכתשים, בקעות, מישורים קטנים והרי געש נישאים.
האטמוספירה של נוגה צפופה מאוד, והיא למעשה מסך כבד של עננים, העוטף את פני השטח ויוצר אטמוספירה של כבשן לוהט המורכב בעיקר מפחמן דו־חמצני ומכמויות קטנות של חנקן. הלחץ בפני השטח הוא פי 90 מבכדור הארץ. הכמות העצומה של CO2 באטמוספירה גורמת לאפקט חממה חזק, והוא מעלה את טמפרטורת פני השטח ביותר מ־400°C וגורם לה להגיע לטמפרטורת גבוהות של 500°C במקומות נמוכים סמוך לקו המשווה. כך פני השטח של נוגה לוהטים אף יותר משל כוכב חמה, אף שנוגה רחוק כמעט פי שניים מהשמש ומקבל רק 25% מהקרינה הסולרית.
כדור הארץ.
כדור הארץ () הוא כוכב הלכת השלישי מהשמש, והוא נמצא במרחק יחידה אסטרונומית אחת ממנה. כדור הארץ הוא הכוכב הגדול ביותר מבין ארבעת כוכבי הלכת הפנימיים (קוטרו 12,756 ק"מ), הוא היחיד המראה פעילות געשית ודאית, היחיד שעדיין מקיים מערכת פועלת של לוחות טקטוניים, וחשוב מכל ‒ הוא כוכב הלכת הוודאי היחיד בכל מערכת השמש המקיים חיים.
אטמוספירת כדור הארץ צפופה באופן יחסי, ומורכבת מכ־78% חנקן, 21% חמצן, 1% ארגון וכמויות קטנות של גזים אחרים ובראשם פחמן דו־חמצני. ההידרוספירה הנוזלית שלו ייחודית מבין כוכבי הלכת הארציים, והיא מאפשרת תהליך של מחזור המים בתהליך מחזור הידרולוגי. האטמוספירה של כוכב הלכת שונה גם כן משאר כוכבי הלכת הארציים, מאחר שהיא היחידה ששונתה על ידי החיים בו. בגובה של כ־20 ק"מ שוכנת שכבת האוזון של כדור הארץ, והיא מגינה עליו מפני הקרינה העל־סגולה המגיעה מהשמש.