太陽系の形成と進化
太陽系は、銀河核を中心に約3万光年の軌道を単独で回っている。その速度はおよそ秒速220kmであり、一周に要する期間、銀河年は、およそ2億2000万年から2億5000万年である。その形成以来、太陽系は銀河系を少なくとも20周したことになる。
地球の化石の記録に残る周期的な大量絶滅の原因は、太陽系の公転のためであると多くの科学者が推測している。ある仮説では、太陽系の鉛直振動により銀河面を横切ると推測している。太陽の軌道が銀河の円盤の外に出ると、銀河潮汐力の影響が弱くなる。これが2000万年から2500万年の周期で繰り返される。
しかし、太陽は現在銀河面に近付いており、前の大量絶滅は1500万年前であったこととの矛盾を指摘する科学者もいる。太陽の垂直位置だけで大量絶滅を説明できないとして、太陽系が銀河の渦巻腕を通過する時に大量絶滅が起こると唱える人もいる。渦巻腕にはその重力でオールトの雲を歪める多くの分子雲が存在するだけではなく、寿命が比較的短く強烈な超新星爆発を起こす青色巨星の密度も高い。
星雲説では、巨大氷惑星(天王星型惑星)とも呼ばれる外側にある2つの惑星の位置は説明ができない。天王星と海王星はガスや宇宙塵の少ない領域にあり、軌道周期も形成には長すぎる。そのためこの2つの惑星は、物質がより豊富に存在していた木星や土星の近傍で形成され、数億年かけて現在の位置に移動(惑星移動)したと考えられている。
外部惑星が形成後に移動したと考えることは、太陽系の最外縁領域の存在と性質を説明する上でも不可欠である。海王星以遠の太陽系外縁部にあるエッジワース・カイパーベルト、散乱円盤、オールトの雲等は氷で出来た小天体がまばらに存在する領域で、多くの彗星の発生源と考えられている。これらの太陽から遠い場所では原始太陽系星雲が散逸する前に惑星を形成するには凝集が遅すぎ、また宇宙塵の円盤も惑星を形成するには質量密度が十分ではなかった。エッジワース・カイパーベルトは太陽から30天文単位から55天文単位付近に存在し、散乱円盤は太陽から約100天文単位以遠にまで達し、オールトの雲は約5万天文単位あたりから始まっている。しかし元々、エッジワース・カイパーベルトは今よりも密度が濃くまた太陽に近く、外縁は太陽から約30天文単位、内縁は形成されたばかりで今よりやや太陽に近かった頃の天王星や海王星の軌道(15から20天文単位で、現在とは逆に海王星より天王星の方が太陽から遠かった)のすぐ外側にあったと考えられている。