太陽系

太陽系とは


  太陽系は、恒星である太陽を中心にその周囲を回る8つの惑星、惑星ではない3つの矮惑星(Dwarf Planet)、100以上の衛星、何百万もの小惑星、無数の彗星と流星物質からなっている。太陽は、太陽系の全質量の99.8%を占め、水素をヘリウムに変換する核融合反応でエネルギー(熱と光)をつくり出して明るく輝いている。

  太陽から一番外側の惑星、海王星までの平均距離は約45億kmであるが、最も外側の軌道を回っているのは、平均距離が約100億kmの矮惑星2003UB313である。太陽系の惑星は、火星と木星の間の小惑星帯より内側の領域に位置する水星、金星、地球、火星の地球型惑星(内惑星)と、外側の木星、土星、天王星、海王星(外惑星)の二つのグループで構成される。なお、8つの惑星は、古典的惑星(Classic Planet)と総称される。

 地球型惑星はいずれも硬い地殻とマントルを持っており、中心核は金属でできている。木星型惑星は巨大なガス状の惑星で、表面には硬い地殻はない。大気の層は厚く、密度は中心に進むにつれて高くなる。岩石質の中心核を金属水素が覆い、その周りを液体水素が包んでいる。木星型惑星はいずれも環を持っている。

 矮惑星の冥王星と2003UB313は、ほとんど氷でできているようである。惑星とは異なり、矮惑星の冥王星は極端に細長い軌道のため、248年の公転周期のなかで近日点を通過する20年間は、惑星である海王星の軌道の内側に入り込む(1979〜1999年がその時期にあたった)。冥王星の更に外側を公転する2003UB313は、540年かけて太陽を一周する。小惑星ケレス(直径約950km)は、小惑星帯の中で公転する最大の小惑星である。

注:太陽系の惑星に関する新しい定義を採択した第26回国際天文学連合(IAU)の総会の論議の経緯はhttp://www.planetary.or.jp/HotTopics/topics060823_1.htmを、採択された新定義については、http://www.planetary.or.jp/HotTopics/topics060830_1.htmをご覧下さい。

太陽系の成り立ち


 今から約46億年前、銀河系の片隅で超新星の大爆発が起こった。途方もなく激しい衝撃波により、星間ガスや塵が集められて星間分子雲が形成された。星間分子雲は凝縮を繰返して密度の高い塊となった。この塊は重力の作用で収縮し温度も上昇していき、塊のあちこちに小さいガスの塊(原始恒星の卵)が誕生した。

 やがて、ガスの塊の周囲に水素、ヘリウム、酸素、窒素、炭素などを含んだ原始太陽系星雲が集合して前惑星系円盤が形成された。中心のガスの塊は周囲の星間物質を取り込みながら、密度を増して高温の天体になった。原始恒星の誕生である。我々の太陽は、こうした原始恒星が進化した星(原始太陽)の一つである。

 原始太陽はさらに星間物質を取り込み、密度を増して高温、高圧の天体へと進化していき、やがて原始太陽の重力で、太陽系星雲は原始太陽を中心とする円盤になって回転し始めた。原始太陽系星雲が冷却すると、降着した無数の塵が円盤の赤道付近に付着するようになった。惑星のもととなった微惑星の誕生である。

 微惑星は互いの重力で衝突と合体を繰返して大きくなり、原始惑星へと進化していく。これ等の原始惑星は、原始太陽から受ける重力に支配されて回転しながら外側へ展開していき、太陽系が誕生した。原始惑星の形成は約46.5億年前から始まり、1千万年の間に完結したと考えられている。