En la medida en que se puede decir que un electrón orbita el núcleo, ocurre porque hay una fuerza de acción atractiva entre el electrón y el núcleo.
Pero para empezar: su discusión sobre la formación de la Tierra es probablemente un error.
En general, no se imagina que la Tierra se formó entera, como un fragmento de una estrella explotada, que se formó previamente y luego de alguna manera deambulaba por la galaxia, cuando fue capturada por el Sol y comenzó a orbitarla.
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Si este fuera el caso, parecería bastante probable que las edades de las rocas más antiguas encontradas en la Tierra, los meteoritos más antiguos encontrados en el sistema solar, las rocas lunares más antiguas, etc., probablemente serían muy diferentes de cada una otro. En lugar de eso, todas estas edades parecen ser más o menos lo mismo: parece que se agrupan aproximadamente alrededor de 4.5-4.6 mil millones de años.
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Ahora bien, es cierto, no tenemos ninguna estimación directa de la edad del Sol en sí, pero 4.5-4.6 mil millones de años no es nada inconsistente con lo que uno podría estimar usando el modelo solar estándar para una estrella de la masa del Sol. .
Cuando una estrella explota, los escombros generalmente tienen demasiada velocidad, al menos inicialmente, para unirse directamente a algo tan grande como la Tierra.
En cambio, se cree que el material de la estrella, en su mayoría gaseoso, se extiende sobre un gran volumen, en una gigantesca nube en expansión. Hay muchas imágenes de restos de supernovas para examinar que parecen apoyar esto, y ha habido una observación directa de una supernova cercana en los tiempos modernos: SN 1987A.
Se imagina que el remanente en expansión de una supernova hace que se formen ondas de choque en cualquier nube de gas circundante que ya esté presente en el medio interestelar. Estas ondas de choque pueden actuar como desencadenantes de la fusión de nubes de gas y polvo interestelar que luego pueden formar sistemas solares con estrellas y planetas.
Por lo tanto, parece mucho más probable que la Tierra y el Sol, y todos los demás planetas del sistema solar se formaron casi al mismo tiempo a partir de una nube de gas interestelar.
La gravedad es una fuerza atractiva, así que así es como se produce el colapso de una nube de polvo y gas.
Ahora, en cuanto a los electrones que orbitan núcleos, se cree que la situación es un poco diferente. En el universo temprano, para una buena aproximación, se cree que esencialmente solo se habrían formado núcleos de hidrógeno y helio, una vez que la temperatura se haya enfriado lo suficiente.
El universo habría sido netamente neutral, por lo que cuando se formaron neutrones y protones por primera vez, habría un exceso de neutrones sobre protones. Los neutrones se habrían descompuesto en protones a medida que la densidad disminuye con la expansión del universo, con una vida útil de aproximadamente diez minutos. Las desintegraciones habrían producido electrones y electrones antineutrinos.
Finalmente, a medida que la expansión del universo continuara, habría llegado un momento en el que la temperatura hubiera sido lo suficientemente baja como para que el deuterón, que es un estado unido de un neutrón y un protón, hubiera sido estable contra la foto-disociación.
En este punto, la densidad habría sido tan baja que solo dos reacciones nucleares corporales habrían sido importantes, y por una secuencia de tales reacciones, la mayoría de los deuterones habrían terminado como núcleos He-4. Cualquier protón que no haya sido atrapado de esta manera habría terminado como núcleo H. Habría quedado un puñado de deuterones, así como algunos núcleos He-3. Hubiera habido solo rastros de algo mucho más pesado que eso.
A medida que la densidad y la temperatura cayeron aún más, los electrones se habrían unido primero a los núcleos de He, debido a la fuerza de atracción, y luego se habrían unido a los protones que forman hidrógeno.
En este punto, el universo consistiría principalmente en átomos de hidrógeno y helio.
La razón por la que se forman es que, termodinámicamente, son más estables a baja temperatura que un gas de electrones libres y núcleos libres: un gas de átomos neutros se vuelve más estable que el plasma.
Nuevamente, esto se debe a la fuerza de atracción entre protones y electrones.
