太陽系の主要な衛星は、潜在的に… それ自身の軌道上の衛星を持つ候補を持ついくつかの天体を含む可能性があります。 これらの月の多くが異なる場所に位置していた場合、天文学者はそれらを惑星として定義します。 その位置に基づいて、太陽系の7つの最大の非惑星はすべて月である。
Emily Lakdawalla, via http://www.planetary.org/multimedia/space-images/charts/the-not-planets.html. 月の話 ガリ・アリヤーガ その他のデータ NASA/JPL/JHUAPL/SwRI/UCLA/MPS/IDA. Processing by Ted Stryk, Gordan Ugarkovic, Emily Lakdawalla, and Jason Perry
天文学的に、太陽系内の天体は惑星という栄誉ある地位を得るために、3つの基準を達成する必要があります。
- 重力によって自らを球状に引っ張り、静水圧平衡を得る、
- 太陽の周りを楕円で回り、他の小さな親天体はない、
- その軌道から大量の天体が排除されている、です。
太陽系の8つの惑星と太陽、大きさは同じだが軌道の…距離は違う。
ウィキメディア・コモンズ利用者 WP
太陽系では、これらの基準から考えると、8つの世界だけが該当することに注意してください。 4つの岩石質の惑星(水星、金星、地球、火星)と4つのガス惑星(木星、土星、天王星、海王星)だけが、この定義に基づいて惑星と呼ばれることができます。
IAUの基準で惑星かどうかを判断すると、太陽系の惑星は該当するが、それ以外の惑星は該当しないことになる。 しかし、遠くの世界の質量、軌道パラメータ、太陽系の年齢を調べることで、我々が知っている世界の99%以上についてIAUの定義を再現することができます
Margot (2015), via http://arxiv.org/abs/1507.06300
単純な質量と距離の関係によってこの定義を他の太陽系にも拡張でき、IAUの現在の定義を、外惑星系に対しても「惑星」を定義する世界共通の定義に変換することができるのです。
まだ普遍的に受け入れられてはいませんが、この明確な関係は、IAUの定義が単に恣意的なものではなく、そのような分類方式を説明しうる根本的な物理メカニズムを持っていることを示しています。 太陽からの距離と密度の関係、トリトンと冥王星の類似性、そしてイオからカリストまでの木星の衛星でさえも、いかに密度が大きく異なるかに注目してください」
Karim Khaidarov
しかし惑星という定義は、すべてではありません。 私たちの太陽系にも、惑星でないものがたくさんあり、それ自体が魅力的なのです。
このガニメデの反木星半球のナチュラルカラー画像は、ガリレオ宇宙船によるものです。 ガニメデは…緯度40度までの極に水氷があり、気化した氷から作られたと思われる酸素と水素原子の薄い大気がある。 地下の海は、地球全体を合わせたよりも多くの水を含んでいるかもしれない。
NASA/JPL (edited by Wikimedia Commons user PlanetUser)
1.) ガニメデ 木星の最大の月は、太陽系で最も大きな非惑星である。 直径は5,268 kmで、水星より8%大きいが、質量は太陽系最内部の惑星の半分以下で、ほとんどが氷とケイ酸塩鉱物でできている。 水星の45%の質量しかないため、地球型惑星の密度ではなく、小惑星のような密度である。
それでも鉄芯を持ち、独自の磁場を発生させて、近くの親惑星木星の巨大な磁場よりも、ごく表面近くまで支配的である。 観測によると、地表の下には地下海があり、地球よりも多くの水を含んでいる可能性がある。 大気はほとんど存在しない。
このタイタンの画像では、メタンヘイズと大気はほぼ透明な青で示され、… 雲の下の表面の特徴が表示されています。 紫外光、可視光、赤外光の合成光で構成されています。
NASA/JPL/Space Science Institute
2.) タイタン 土星の巨大な衛星は、ガニメデを差し置いて、惑星以外で最も大きな衛星となった。 タイタンは大きさでは水星を超えるが、ほとんど空気のないガニメデと他の点ではほとんど共通点がない。 タイタンの大気は、太陽系内のどの月よりも豊かで、地表の気圧は地球よりも高い。 その大気の大部分を占めるメタンの霞の上に、極域で季節ごとの雲や天候のパターンが形成される。
表面の圧力は、そこに液体、特にメタンの存在を可能にする。 ホイヘンス着陸船はタイタンの表面にメタンの湖や滝まで発見し、カッシーニの赤外線イメージャは雲を通してタイタンの表面を地図にすることができました。
暗い表面の明るい傷跡は、木星の衛星カリストの長い衝突の歴史を物語っている… NASAのガリレオ探査機によるカリストの画像。 T
NASA/JPL/DLR(German Aerospace Center)
3.) カリスト 太陽系で最も古く、最もクレーターの多い月である水星サイズのカリストは、その層間に我々が「分化」と呼ぶような特性をほとんど見せない最大の月である。 木星にある4つのガリレオ衛星のうち最も遠いカリストは、この距離では潮汐による加熱をほとんど受けず、イオ、エウロパ、ガニメデのように共振軌道にロックされない。
木星にタイダルロックされ、常に同じ面が木星の親を向いているが、その表面は非常に古いようである。 太陽系で知られている中で、最も古い地表をもつと考えられている最もクレーターの多い世界です。 カリストは、私たちが知っているすべての大きな月の中で、コア、マントル、地殻の組成の違いが最も小さく、おそらく木星から非常に遠く離れた(そして潮汐による加熱が非常に少ない)場所でゆっくりと付加されて形成されたためと思われる。
木星の最も内側のガリレオ衛星イオは硫黄、氷、火山の活動によって多色である…。 クレーターがないことから、ほぼ絶え間なく表面が変化しており、太陽系で知られている天体の中で最も若い表面であることがわかる。) イオ 木星の火山性の世界は、常に潮汐によって引き裂かれ、その溶けた溶岩の内部を通って再浮上する。 多くの点で、イオはカリストと対極にあり、ガス惑星に近づきすぎたことによる異常な量の潮汐加熱で、大きな月がどのようなものになるかを見せてくれる。
- 合計400以上の活火山があり、地質学的に最も活発な天体である。
- 硫黄と二酸化硫黄の噴出は、その表面から500km(300マイル)まで上昇し、
- 100以上の山(多くは地球の山よりも高くそびえる)が存在する。
イオは常に再浮上しているためクレーターはほとんどなく、いつでも溶けた溶岩が見える地域が多くあります。
ニアサイトに見える月面のマリア(海)。 静寂の海(Mare…Tranquillitas)は、アポロ11号の着陸地点であった。 私たちの月は、他の惑星が形成されてから数千万年後に巨大衝突によって形成された可能性が高く、現在までに知られている地球型惑星の唯一の大型衛星となる。
NASA/GSFC/アリゾナ州立大学、宇宙暦による注釈 / テキサス大学マクドナルド観測所
5.) 月 このリストの中で唯一の岩石質の世界の衛星である我々の月は、太陽系で最も若い大型天体である可能性がある。 最も有力な理論によれば、地球の月は、他の惑星とその衛星が形成されてから約5000万年後に起こった古代の巨大衝突によって形成され、その破片が合体して、今日私たちが知っている地球の仲間になったということです。 月自身にも熱源があり、それは主に放射性元素の崩壊によるものです。
太陽系最大の衛星の1つであるエウロパは、木星の周りを回っています。 その凍てついた氷の表面の下には、木星からの潮汐力によって加熱された…海洋の液体の水がある
NASA, JPL-Caltech, SETI Institute, Cynthia Phillips, Marty Valenti
6.) エウロパ:木星の4つの大きな衛星の中で最も小さく、最も住みやすい衛星であるエウロパは、水氷に覆われ、地下に液体の海がある。 ガニメデと同様に、表面の揮発性氷の昇華により、酸素を主成分とする非常に薄い大気を持つ。
木星の重力によって引き起こされる潮汐屈曲の熱が、地下の海を液体のままにし、プレートテクトニクスに似た方法で氷を動かしていると考えられている。 エウロパの海は、地表の化学物質が地下の海に活発に運ばれ、さらに地下からの熱水加熱によって、地球外生命体が生息している可能性がある。 土星のエンケラドスに似たクリオボルカニックプルームは、2013年に初めて検出されました。
1989年に海王星系をフライバイ中のボイジャー2号が撮影したトリトンのグローバルカラーモザイク……。 オレンジ、紫、紫のフィルターを通して撮影した高解像度の画像を、赤、緑、青の画像として表示し、それらを合成してカラー化したもの。 極域が赤くなっているのは、紫外線がメタンと反応したためと考えられており、最近冥王星で見られたものと類似しているため、同様の起源であることが示唆されている。) トリトン 海王星の最大の月は、かつて太陽系最大のカイパーベルト天体だったが、大昔に重力で捕獲された。 平均距離わずか35万5千kmの至近距離を周回しており、海王星の周りには15倍以上の距離にならないと輪も月も見当たらない。 トリトンは、捕獲の際に、海王星系の膨大な部分を一掃したに違いない!
逆行軌道(時計回りではなく、反時計回り)を回るトリトンは、この特徴を示す唯一の大きな月であり、捕獲されたことをさらに証明するものである。 間欠泉が噴出し、冥王星のような薄い大気に覆われ、窒素、水、二酸化炭素の混じった氷に覆われ、時間とともに再浮上する活発な世界である。
トリトンは海王星の周りを回る質量の99.5%を占め、複数の自然衛星を持つ惑星・月系の中で最大の比率を持つ。
惑星とその衛星カロン。 冥王星は…太陽系で8番目に大きい非惑星で、カロンは17番目に位置します。
NASA / New Horizons / LORRI
8.) 冥王星:最後に、みんな大好きな元惑星で、月以外の惑星としては初めてのランクインです。 トリトンよりはるかに小さく、質量も小さく、水星の半分以下の直径しかない冥王星系は、カイパーベルトの中で初めて近くから撮影された惑星である。 大きな衛星であるカロンは、他の4つの衛星とともに、巨大な衝突によって形成された可能性が高い。
特にカロンは非常に大きく、冥王星系の中心が冥王星の外側にある連星系を構成している。 地質学的な歴史も、巨大な氷山、雪、谷、昇華する平原など、凍てつく世界の動きを示しており、活動的な世界であることを示唆している。
エリスは、その白い色と大きなサイズにもかかわらず、太陽から非常に離れているため、現在の技術では解像度が不可能で、最も強力な望遠鏡でもほとんど撮影することができない。
ウィキメディア・コモンズ利用者 Litefantastic
9.) エリス:冥王星とほぼ同じ大きさだが、より巨大なエリスの現在の位置は、軌道の遠日点付近で、太陽と冥王星の距離のおよそ3倍に位置する。 先月までは、一部の長周期彗星を除き、太陽系で最も遠い天体として知られていた。 2010年のエリスによる恒星の掩蔽によって、その大きさが2,326kmと測定された。これは冥王星の直径2,372kmよりわずか2%小さい。
質量、サイズ、公転周期以外のエリスについては、その途方もない距離ゆえにほとんど分かっていない。 少なくとも1つの自然衛星を持っている。 ディズノミアと呼ばれる少なくとも1つの自然衛星があり、トリトンや冥王星よりも白い色をしていて、表面に氷を含み、これらの星と同じような薄い大気を持ち、太陽の周りを558年かけて周回しています。 2032年にエリスへのフライバイミッションを開始した場合、木星からの重力アシストにより、探査機はわずか24.7年でそこに到達することができます。
このタイタニアの高解像度カラー合成画像は、ボイジャー2号が天王星に最接近した1986年1月24日に撮影されたものです。 ボイジャーの狭角カメラが、天王星の大きな衛星の一つであるタイタニアを、紫と透明のフィルターを通して撮影したもの。 探査機は約50万キロ(30万マイル)離れていた。
NASA / ボイジャー2号
10…) ティタニア 太陽系で10番目に大きな惑星でない惑星まで下りてきて、ようやく天王星の衛星の1つで、その中でもタイタニアは最も大きな衛星である。 エリスよりかなり小さいタイタニアは、直径1,600km以下で、ほぼ同量の氷と岩で構成されている。 この世界のコアとマントルの境界には薄い液体の水の層がある可能性があり、他の近くの衛星に影響を与えた衝撃のほとんどがすでに起こった後、その歴史の比較的早い時期に再浮上したことを示す中程度のクレーターが見られる
ティタニアの表面には水の氷と二酸化炭素の氷があり、非常に薄くて弱い二酸化炭素の大気を示しているかもしれない。 しかし、恒星のオカルト観測では大気が全く見つからず、もし存在するとしたら、地球表面の圧力と同じになるにはおよそ10兆個の大気が必要だと思われます。 1986年にボイジャー2号によって一度だけ近くで調査された。
太陽系の月、小惑星、矮小惑星をすべてランキングすると…惑星以外の最大の天体の多くが月であり、いくつかはカイパーベルト天体であることがわかる。 セドナやケレスに至るまで、この2つのカテゴリーのどちらにも属さない世界を見つけることはできません。
モンタージュ:Emily Lakdawalla。 Data from NASA / JPL, JHUAPL/SwRI, SSI, and UCLA / MPS / DLR / IDA, processed by Gordan Ugarkovic, Ted Stryk, Bjorn Jonsson, Roman Tkachenko, and Emily Lakdawalla
次に大きな天体としては土星の他の衛星(レアやアイアペトゥスなど)や天王星(例えば, オベロンなど)、そしてカイパーベルトの他の矮小惑星、冥王星の巨大衛星カロンと続きます。 もし「惑星ナイン」または「惑星X」と仮に呼ばれている、約 200 AU の距離にある大きな天体があるという考えが正しければ、このリストのすべてを一段落させるか、あるいはそれ自体が惑星として分類されるかもしれません。
最大の小惑星セレス(25位)や、オールト雲天体と考えられるセドナ(23位)など、現在太陽系で重要だと考えられているものの多くはトップ10には入ってきません。 私たちの身の回りにあるものがどこにあるのか、そこから学べることはたくさんあります。 分類について議論するよりも、宇宙の裏庭がまさにそうであるように、そこにあるすべての富に感謝すべきなのです。