תוֹכֶן
מערכת השמש שלנו התהוותה לפני 4.6 מיליארד שנה, כפי שמעיד התארוך של סלעי חלל הנקראים מטאוריטים. מערכת השמש התגבשה מתוך ענן של חלקיקי גז ואבק, והולידה את השמש ואת כוכבי הלכת הפנימיים והחיצוניים. כוכבי הלכת הפנימיים מורכבים מאלו המסתובבים בתוך חגורת האסטרואידים - מרקורי, ונוס, כדור הארץ ומאדים. כוכבי הלכת החיצוניים או היוביים הקיימים מעבר לחגורת האסטרואידים מורכבים מיופיטר, סטורן, אורנוס ונפטון. פלוטו החזיק בתואר כוכב הלכת התשיעי לפני סיווגו מחדש בשנת 2006 ככוכב לכת ננסי על ידי האיחוד האסטרונומי הבינלאומי. יתכן כי פלוטו אינו שונה מהעצמים הרבים שנמצאים מעבר למסלולו של נפטון אשר מסתובבים גם הם סביב השמש ומשנים את מסלולו של נפטון.
אווירה ומזג אוויר
••• יופיטרים / Photos.com / תמונות Gettyכוכבי הלכת היוביים שומרים על כל האטמוספירה העבה המקורית שלהם מכיוון שכוח המשיכה והטמפרטורות הנמוכות שלהם מונעים מחלקיקי הגז באטמוספירה שלהם לברוח לחלל. האטמוספרה מגנה על כוכבי הלכת מפני קרינת השמש של השמש ומונעת טיסה של אנרגיה לחלל.
אפקט קוריוליס, הנובע מסיבוב מהיר של כוכב לכת, מתייחס להפצת אוויר חם לאזורי הקוטב, וגורם לאזורים של רוחות גבוהות ושלווה. כוכבי הלכת היוביים כולם מייצרים סערות דמויות הוריקן בתגובה להשפעות קוריוליס מוגזמות. אסטרונומים עקבו אחר התקדמותן של סערות ארוכות טווח כמו הכתם האדום הגדול ביופיטר והנקודה האפלה הגדולה הדומה בנפטון.
הרכב
מודל העיבוי של מערכת השמש משער כי מערכת השמש מקורה בענן של אבק וגז סוערים באלימות, כאשר השמש נוצרת תחילה במרכז המיסה. אלמנטים כבדים יותר כמו ניקל וברזל התמקמו קרוב יותר לשמש ואילו יסודות קלים יותר כמו מימן והליום התפשטו כלפי חוץ. כאשר היסודות והגזים נעו והתנגשו זה בזה, הם החלו להתגבש זה בזה. כוכבי הלכת הפנימיים נוצרו מהצטברות של חלקיקים סלעיים והחיצוניים מההצטברות של חומר קפוא. כוכבי הלכת הפנימיים שמרו על ליבות קטנות וצפופות יותר ואילו בכוכבי הלכת החיצוניים היו ליבות גדולות יותר המכילות מעט מתכת או סלע. כוח הכובד העז של כוכבי הלכת הגדולים המשיך לתפוס גזים תועים ליצירת אטמוספרות עבות, גזיות או קרחיות.
צפיפות
••• Ablestock.com/AbleStock.com/Getty Imagesהצפיפות של כוכב לכת - היחס בין מסת האובייקט לנפח שלו - משקפת את ההרכב שלו; מתכות וסלעים מרכיבים את כוכבי הלכת הפנימיים הצפופים יותר בעוד אייס וגזים מהווים את כוכבי הלכת החיצוניים. מדענים מודדים את צפיפות האדמה על 5.52 גרם לסנטימטר מעוקב, בהשוואה לצפיפות המים בגרם לקמ"ק. לכוכבי הלכת הפנימיים כולם צפיפות הדומה לזו של כדור הארץ. לכוכבי הלכת היוביים, עם פנים הקרח והגז שלהם, צפיפויות קרובות יותר לזו של מים. שבתאי מתהדר בצפיפות פחותה ממים.
טבעות
כל כוכבי הלכת Jovian מציגים מערכות טבעת, אם כי סטורן גמד את האחרים. גלילאו צפה לראשונה בטבעות סטורן בשנת 1610. בתחילה חשבו האסטרונומים שלסטורן שלוש טבעות; עם זאת, חקר הטבעות המודרני על ידי משימות הוויאג'ר העלה כי שלוש הטבעות כוללות למעשה מאות טבעות קטנות יותר העשויות מחלקיקים לא ידועים ומים קפואים. הטבעות של יופיטר ואורנוס נראות כהות, אולי מכיוון שאין בהן קרח המשקף אור. טבעת דקה מאוד או טבעת חלקית עשויים להקיף את נפטון. התפוררות לוויינים או אסטרואידים שנסחפו קרוב מדי לכוכב לכת עשויים להסביר את קיומם של טבעות פלנטריות.
לוויינים
בניגוד לכוכבי הלכת הפנימיים שיש להם מעט מאוד לוויינים טבעיים, בכוכבי הלכת היוביים יש ירחים רבים. שישים וארבעה ירחים ידועים מקיפים את יופיטר, כשגנימד הוא הירח הגדול ביותר במערכת השמש, גדול אפילו יותר מכספית. לסטורן יש 33 ירחים ידועים, ואחד הירחים שלו, טיטאן, דמה מוזר לשלבים הקדומים ביותר של התפתחות כדור הארץ. לאוראנוס 27 לוויינים טבעיים ואילו לנפטון יש 13.
שדה מגנטי
שדות מגנטיים חזקים מקורם עמוק בתוך כוכבי הלכת החיצוניים, המופעלים על ידי זרמים חשמליים הנוצרים על ידי תנועת נוזלים, היינו מימן נוזלי. לכוכבי הלכת החיצוניים שדות מגנטיים גדולים פי כמה מכל כוכבי הלכת הפנימיים, כולל כדור הארץ. כוכבי הלכת הענקיים מבטאים כדוריות מגנטיות המיוצרות על ידי שילוב סיבוביהם המהיר ושדות מגנטיים חזקים. המגנטוספירה של כוכב לכת מגדירה את האזור סביב כדור הארץ החובק חלקיקים דרך השדה המגנטי שלו. חלקיקים הנובעים מהשמש - רוח השמש - מקיימים אינטראקציה עם המגנטוספרה כדי לייצר מופעי אור מבריקים בקוטבים הצפוניים והדרומיים הנקראים אוראורות.