Le système solaire s’est formé à partir d’une région condensée dans un nuage de poussière local. Les explosions de supernovae à proximité ont perturbé l’équilibre du nuage de poussière il y a plus de cinq milliards d’années, créant une pépite de densité au centre de laquelle s’est formé notre Soleil. Nous pouvons observer ces nuages aujourd’hui dans d’autres régions de la galaxie – ils sont appelés globules de Bok. Parce qu’ils sont des nuages de poussière relativement denses, les globules de Bok bloquent la lumière des objets à l’intérieur et derrière eux, étant une sous-catégorie de nébuleuses sombres. Cela rend impossible l’observation directe de la formation de nouvelles étoiles, même si les simulations des astrophysiciens nous donnent une bonne idée de son fonctionnement.
Commençant comme un nuage irrégulier, une fois qu’un centre de gravité a été établi, de nombreuses particules de poussière dans le nuage constituant le système solaire primitif auraient commencé à se déplacer sur des orbites plus régulières, encerclant l’étoile nouveau-née comme un disque protoplanétaire. Dans le nuage, de gros morceaux de roche se sont condensés dans les planètes, qui ont balayé leurs orbites de tout matériau, l’intégrant en elles-mêmes. Jupiter, étant la plus massive des planètes, a probablement fait une grande partie du balayage. De nombreux astronomes pensent que Jupiter a en fait rendu possible la vie sur Terre, en absorbant une grande partie des roches errantes de notre système solaire, les empêchant ainsi d’avoir un impact sur d’autres planètes comme la nôtre.
Après des dizaines ou des centaines de millions d’années, la plupart des débris du système solaire ont été soit enlevés par les planètes, soit déplacés sur des orbites stables en résonance avec celles des planètes. C’est pourquoi la plupart des astéroïdes et des débris spatiaux sont localisés dans des bandes relativement précises, comme la ceinture principale d’astéroïdes entre Mars et Jupiter, et la ceinture de Kuiper au-delà de l’orbite de Neptune.
Les astronomes théorisent que la plupart des systèmes solaires se forment à peu près de la même manière, bien que pour les étoiles plus massives, les orbites stables soient plus éloignées. De nombreuses étoiles sont également membres de systèmes binaires, auquel cas les étoiles elles-mêmes balaient plus de débris que leurs compagnons planétaires. Ces dernières années, les scientifiques ont découvert des centaines de planètes extrasolaires, et il semble fort à parier que la majorité des étoiles en possèdent. De nouveaux systèmes solaires se forment en permanence, souvent catalysés par des explosions de supernovae, qui ensemencent les nuages stellaires avec des éléments lourds.