В то же время, несмотря на кажущуюся простоту, процесс формирования Солнечной системы был сложен и драматичен. Её пространство было заполнено разнообразным мусором в виде образований из слипшихся частиц пыли и уплотнившихся газов самой различной величины и конфигурации. Эти образования находились в постоянном хаотическом движении и очень часто сталкивались между собой. В результате таких столкновений куски космической грязи склеивались друг с другом, налипали один на другой, образовывали целостные напластования, масса и объём которых со временем нарастали. На этой основе через сто тысяч лет наступила эпоха планетозималей – маленьких планеток диаметром от нескольких километров до нескольких десятков километров. Рост массы планетозималей привёл к усилению гравитационного взаимодействия между ними, отчего столкновения ещё больше усилились и участились. Слепливание между собой столкнувшихся планетозималей привело к тому, что наиболее крупные из них через несколько десятков тысяч лет возросли до нескольких десятков тысяч метров и составили так называемые планетарные эмбрионы, т. е. зародыши ныне существующих планет. Эпоха планетарных эмбрионов характеризовалась уже крайней редкостью столкновений, поскольку крупные эмбрионы вбирали в себя всё больше материи бывшей планетарной туманности, расстояния между ними росли, а в межпланетном пространстве оставались лишь мелкие пылевые частицы. Но эти редкие столкновения приобрели огромную силу и получили название гигантских воздействий.
При гигантских воздействиях оба планетарных эмбриона могли рассыпаться, но могли и слиться воедино. Мощные столкновения приводили к выбросу тепловой энергии, которая расплавляла поверхности обоих эмбрионов и способствовала проникновению более плотных частей в их недра, а менее плотных – на поверхность образовавшейся протопланеты. Так начинался процесс дифференциации протопланетных образований, в ходе которого сформировались планеты земного типа. Для них характерно плотное ядро, окружённое каменистой мантией. Затем в дело планетообразования вступили химические взаимодействия и геологические процессы, которые придали планетам земного типа их нынешнюю структуру.
Бомбардировка планет «мусором», оставшимся от периода формирования Солнечной системы, продолжается миллиарды лет, оставляя на их телах глубокие выбоины, получившие название кратеров воздействия. На поверхности Земли насчитывается около 130 кратеров воздействия ударно-взрывного происхождения. Так, Аризонский кратер имеет диаметр 1,2 км и глубину 174 м. Он образовался при падении 50 тыс. лет назад астероида массой 500 тыс. тонн, взрыв которого был эквивалентен взрыву 250 мегатонных водородных бомб.
Резкие различия в энергии, поступающей от Солнца, привели к столь же резким различиям между планетами так называемой внутренней группы, которую составляют планеты земного типа, и внешней группы, куда входят планеты-гиганты. Планеты земного типа обладают относительно небольшими размерами, высокой плотностью, преобладанием в химическом составе тяжёлых элементов, компактными атмосферами, длительными периодами вращения вокруг своих осей и малым количеством спутников. Планеты-гиганты характеризуются относительно низкой плотностью, имеют множество спутников, быстро вращаются вокруг своей оси, состоят главным образом из лёгких химических элементов. «Земноподобные» планеты практически поровну распределены в солнечной системе с планетами-гигантами: к первым относятся Меркурий, Венера, Земля и Марс, ко вторым – Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Плутон, который из девяти планет, обращающихся вокруг Солнца, отстоит от последнего наиболее далеко, к гигантам никак не может быть отнесен, это, напротив, самая малая планета Солнечной системы, хотя и находящаяся на краю внешней группы: его диаметр составляет менее 1/5 диаметра Земли, а масса – 70 % земной массы. Некоторые исследователи не без основания относят Плутон к земной группе.
Ещё в 1772 г. астрономы И. Тициус и И. Боде, изучая расстояние до Солнца обращающихся вокруг него планет, сравнили эти расстояния и вывели правило, получившее название правила Тициуса-Боде, согласно которому расстояния между орбитами планет по мере удаления от Солнца удваиваются. И хотя реальные планеты движутся по орбитам, которые весьма грубо и приблизительно соответствуют этому правилу, уже само по себе наличие тенденции, приведшей к выдвижению этого правила, характеризует определённую закономерность формирования и эволюции Солнечной системы. Эта система представляет собой определённый порядок, генерируемый центральным ядром в виде небольшой жёлтой звезды, в поле тяготения которой выстраиваются орбиты планет, находящиеся на пропорционально возрастающем отдалении друг от друга. Солнце раскручивает сферу вокруг себя, движение же планет и их спутников отражает их собственную историю, наполненную столкновениями, захватами гравитационных полей, их взаимодействием и т. д.
Вместе с тем Солнечная система представляет собой «выстроенную» Солнцем группу небесных тел, весьма различных и по размерам, и по химическому составу, и по физическому строению. Эта группа включает само Солнце, девять обращающихся вокруг него планет, десятки их спутников, тысячи малых планет-астероидов, сотни комет и миллионы метеоритов.
Солнечная система является сложной системой, каждый элемент которой обладает относительной самостоятельностью по отношению к «управленческим» воздействиям со стороны центрального светила. Размеры и масса Солнца в огромное количество раз превышает размеры и массу других элементов Солнечной системы, что и позволяет Солнцу определять основы порядка в своей системе. Масса Солнца в 750 раз превышает массу всех обращающихся вокруг него планет, вместе взятых, и в 330 тысяч раз превышает массу Земли. Диаметр Солнца в 109 раз больше диаметра Земли, и внутри окружности Солнца поместилось бы 1 300 000 окружностей Земли.
Размеры Солнечной системы определяются по расстоянию от Солнца до орбиты самой отдалённой планеты – Плутона. Это расстояние составляет около 5,5 световых часа. Однако в 2003 г. астрономами Пиломарской обсерватории США была открыта небольшая планета, обращающаяся вокруг Солнца на расстоянии, втрое превышающем радиус орбиты Плутона. Эта планета, получившая название Седны в честь эскимосской богини моря, имеет диаметр всего 1700 км и обращается вокруг Солнца по орбите, находящейся в 80 раз дальше от Солнца, чем орбита Земли. Из-за этой отдалённости в 13 млрд. км средняя температура на поверхности Седны составляет –240 °C. В настоящее время достоверность этого открытия всё ещё проверяется рабочей группой Международного астрономического союза. Если она подтвердится, размеры Солнечной системы будут установлены втрое дальше орбиты Плутона.
Между орбитами Марса и Юпитера, как бы отделяя резкой границей планеты земной группы от планет-гигантов, лежит пояс астероидов – малых планет, представляющих собой остатки процессов формирования Солнечной системы. В настоящее время науке известны около 10 тысяч астероидов, причём ежегодно продолжают открываться и получать экзотические названия всё новые астероиды этого пояса. Астероиды очень разнообразны и по своим размерам, и по форме и строению. Самые крупные из них – Церера и Веста – обладают настолько большой массой, что собственная гравитация придала им почти правильную шарообразную форму, как и подобает настоящим планетам. Астероид Ида имеет даже свой спутник, именуемый Дактиль. Однако более мелкие астероиды, как правило, имеют овальную, картофелеподобную, а ещё чаще – неправильную форму, хранящую в себе следы предшествующих столкновений. Осколки этих столкновений также обращаются вокруг Солнца в поясе астероидов. Такие столкновения в этом поясе продолжаются постоянно. Время от времени астероиды и их осколки в виде метеоритов под действием столкновений выбрасываются из пояса астероидов и бомбардируют планеты Солнечной системы. Некоторые их них врезаются и в Землю, создавая угрозу стабильности биосферной эволюции.
За пределами пояса астероидов по оценкам специалистов перемещается в хаотическом режиме около 170 тысяч так называемых потенциально опасных астероидов и их метеорных осколков. В марте 1998 года многие газеты мира обошло сенсационное сообщение о том, что открытый в этом же году небольшой астероид может в 2028 г. врезаться в Землю. Это послужило основой известных американских фильмов-катастроф «Армагеддон» и «Столкновение с бездной», а также подогрело апокалиптические настроения некоторых религиозных сообществ. Однако вскоре дополнительные наблюдения и расчёты учёных показали, что этот астероид промчится довольно далеко от Земли.
Другой пояс астероидов располагается за орбитой Нептуна и получил название пояса Койпера в честь американского астронома Джерарда Койпера, который ещё в 1951 г. обосновал предположение о его существовании. Лишь в 1992 г. был открыт первый объект этого пояса диаметром около 280 км. В настоящее время по оценкам специалистов в поясе Койпера насчитывается от 35 до 70 тысяч объектов диаметром около 100 км и огромное множество более мелких тел. С 1992 г. в этом поясе было открыто около 200 астероидов. Самые крупные из них – Квавар, Иксион, Варуна, Хаос и Седна. Есть основания считать, что Плутон по своему происхождению также является самой крупной из планет пояса Койпера, а спутник Нептуна Тритон, обладающий размерами больше Плутона, также появился из пояса Койпера и был захвачен полем тяготения Нептуна.
А ещё дальше, на самой окраине Солнечной системы, находится облако Оорта. Оно названо в честь голландского астронома Яна Оорта, который в 1951 г. выдвинул предположение, что Солнечная система окружена гигантским облаком комет и протоплазменных тел, находящихся на расстоянии от Солнца в 20000 раз более далёком, чем орбита Земли. В настоящее время существование облака Оорта подтверждено астрономическими наблюдениями. Оно представляет собой колоссальную свалку космического мусора, оставшегося от эпохи образования Солнечной системы. По некоторым оценкам специалистов, облако включает около триллиона протопланетных и кометных тел, а также всяческих осколков, камней и кусков льда.