惑星とは?

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惑星を構成するものに対する人類の理解は時間とともに変化しました。私たちの最も著名なマギと学者は、かつて世界は平らな円盤(またはジグラット、または立方体)であると信じていましたが、それが実際には球形であることを次第に学びました。そして現代までに、彼らは地球が既知の宇宙のいくつかの惑星の1つにすぎないことを理解するようになりました。

それでも、惑星を構成するものについての私たちの概念はまだ進化しています。簡単に言えば、私たちの惑星の定義は歴史的に私たちの基準の枠組みに依存してきました。私たちが正常であると考えるものの境界を押し広げた太陽系外の惑星を発見することに加えて、天文学者は私たち自身の裏庭に新しい分類体系を考え出さざるを得ない新しい天体も発見しました。

用語の歴史:

古代の哲学者や学者にとって、太陽惑星は彼らが今日していることとはまったく異なる何かを表しています。望遠鏡の助けがなければ、惑星は背景の星に比べて動く特に明るい星のように見えました。既知の惑星の動きに関する最も初期の記録は、紀元前2千年紀のバビロニアの天文学者が西洋の天文学と占星術の基礎を築いたところまでさかのぼります。

これらには、金星の動きをカタログ化したAmmisaduqaの金星タブレットが含まれます。一方、7世紀のBCE MUL.APINタブレットは、太陽、月、そして当時知られている惑星(水星、金星、火星、木星、土星)の動きを示しました。エヌマアヌエンリルタブレットは、紀元前7世紀にさかのぼり、天体の現象と惑星の運動に割り当てられたすべての前兆のコレクションでした。

古典古代では、天文学者は地球の周りを回る体として惑星の新しい概念を採用しました。 3世紀のBCEの天文学者であるサモスのアリスタルコスや1世紀のBCEの天文学者であるセレウシアのセロイカスなど、太陽中心のシステムを提唱する人もいましたが、宇宙の地球中心的な見方は最も広く受け入れられていました。天文学者はまた、この期間中の動きを予測するための数学モデルの作成を開始しました。

これは、2世紀にプトレマイオス(クラウディウスプトレマエウス)が出版した アルマゲスト、それは千年以上にわたってヨーロッパと中東で天文学と占星術の正典となった。このシステム内では、既知の惑星や体(太陽を含む)はすべて地球の周りを公転しました。その後何世紀にもわたって、インド人とイスラム教の天文学者たちは天の観測に基づいてこのシステムに追加しました。

科学革命の時期(約15〜18世紀)までに、惑星の定義は再び変化し始めました。太陽系の太陽中心モデルを提案して進めたニコラウスコペルニクス、ガリレオガリレイ、ヨハネスケプラーのおかげで、惑星は地球ではなく太陽を周回する物体として定義されました。望遠鏡の発明により、惑星や地球との類似性についての理解も深まりました。

18世紀から20世紀の間に、無数の新しい物体、月、惑星が発見されました。これには、セレス、ベスタ、パラス(およびメイン小惑星帯)、惑星天王星と海王星、および火星の衛星とガスジャイアントが含まれます。そして1930年、冥王星はクライドトンボーによって発見され、太陽系の第9惑星に指定されました。

この期間を通じて、惑星の正式な定義は存在しませんでした。しかし、惑星が太陽の周りを回る「大きな」天体を説明するために使用されるという、受け入れられた慣習が存在しました。これと、9惑星太陽系の慣習は、21世紀までそのままです。このときまでに、太陽系内およびそれ以降に多くの発見があり、正式な定義を採用するよう求められます。

太陽系外惑星に関するワーキンググループ:

天文学者は他の星系が独自の惑星系を持つと長い間考えてきましたが、太陽系外の惑星(別名、太陽系外惑星または太陽系外惑星)の最初の報告された発見は1992年まで行われませんでした。現在、2つの電波天文学者アレシボ天文台(Aleksander WolszczanとDale Frail)で作業していると、パルサーPSR 1257 + 12を周回する2つの惑星の発見を発表しました。

最初に確認された発見は、ジュネーブ大学の天文学者(Michel MayorとDidier Queloz)が51ペガシの検出を発表した1995年に行われました。 90年代半ばから2009年のケプラー宇宙望遠鏡の配備までの間に、太陽系外惑星の大部分は、サイズと質量が木星に匹敵するか、それよりもはるかに大きい(つまり、「スーパージュピター」)ガス巨星でした。

これらの新たな発見により、国際天文学連合(IAU)は1999年に太陽系外惑星ワーキンググループ(WGESP)を設立しました。WGESPの目的は、「太陽系外惑星に関する国際的な研究の中心となること」でした。この継続的な研究の結果、および多数の太陽系外の天体が検出された結果、命名法を明確にする試みが行われました。

2003年2月の時点で、WGESPはその位置を変更し、惑星の次の「実用的な定義」を採用したことを示しました。

1)重水素の熱核融合の限界質量を下回る真の質量を持つオブジェクト(現在、太陽金属のオブジェクトの13木星質量と計算されています)は、星や恒星の残骸が「惑星」です(どのように形成されたかに関係なく)。太陽系外のオブジェクトが惑星と見なされるために必要な最小の質量/サイズは、太陽系で使用されているものと同じでなければなりません。

2)重水素の熱核融合の限界質量を超える真の質量を持つ星状物体は、それらがどのように形成され、どこに配置されていても、「褐色矮星」です。

3)重水素の熱核融合の限界質量を下回る質量を持つ若い星団の浮遊物体は「惑星」ではなく、「準褐色矮星」(または最も適切な名前)です。

2017年1月22日の時点で、2000を超える太陽系外惑星の発見が確認されており、2,675の惑星系(602の複数の惑星系を含む)で3,565の太陽系外惑星候補が検出されています。

2006 IAU決議:

2000年代初頭から中期にかけて、カイパーベルトで数多くの発見があり、惑星の議論も刺激されました。これは、2003年にサンディエゴのパロマー天文台で働いていた天文学者のチーム(マイケルブラウン、チャドトルヒーヨ、デビッドラビノウィッツ)がセドナを発見したことから始まりました。進行中の観測により、直径は約1000 kmであり、静水圧平衡を受けるのに十分な大きさであることが確認されました。

その後、2005年にさらに大きな物体(直径2000 km以上)のエリスが発見され、再びブラウン、トルヒーヨ、ラビノウィッツで構成されるチームが続きました。その後、同じ日にMakemakeが発見され、数日後にHaumeaが発見されました。この期間中に行われたその他の発見には、2002年のQuaoar、2004年のOrcus、2007年の2007 OR10などがあります。

冥王星の軌道を超えて球形になるほど大きかったいくつかの物体の発見は、IAUに代わって惑星の正式な定義を採用する努力につながりました。 2005年10月までに、19人のIAUメンバーのグループは、3つの特性の候補リストに選択肢を絞り込みました。これらには以下が含まれます:

  • 惑星とは、直径が2000 kmを超える太陽の周りの軌道上の物体です。 (賛成11票)
  • 惑星とは、太陽の周りの軌道上にある物体で、その重力により形状が安定しています。 (賛成票8票)
  • 惑星とは、太陽の周りの軌道上にある、そのすぐ近くで支配的な物体です。 (賛成6票)

コンセンサスに達しなかった後、委員会はこれら3つの定義を幅広い投票にかけることを決定しました。これは、2006年8月にプラハで開催された第26回IAU総会で開催されました。 8月24日、この問題は最終草案の投票にかけられ、惑星と小型の天体を区別するために設計された新しい分類方式が採用されました。これらには以下が含まれます:

(1)「惑星」は、(a)太陽の周りの軌道にある天体であり、(b)自己重力が剛体の力に打ち勝つための十分な質量を持ち、静水圧平衡(ほぼ円形)の形状をとります。 、および(c)その軌道の周りの近所をクリアしました。

(2)「小惑星」は、(a)太陽の周りを軌道に乗っている天体であり、(b)自己重力が剛体力に打ち勝つために静水圧平衡(ほぼ円形)をとるのに十分な質量を持っている形状、(c)その軌道の周りの近傍をクリアしていない、および(d)衛星ではない。

(3)衛星を除いて、太陽を周回する他のすべてのオブジェクトは、「小さな太陽系の天体」と総称されます。

この決議に従って、IAUは冥王星、エリス、およびセレスを「矮小惑星」のカテゴリーに指定しましたが、他のトランスネプテューヌ天体(TNO)はその時点で宣言されていません。この新しい分類スキームは、多くの論争と天文学コミュニティからのいくつかの怒りを生み出し、その多くは、その適用性について曖昧で議論の余地があるとして基準に異議を唱えました。

たとえば、多くの人が、惑星がその近辺を一掃するという考えに異議を唱え、近地球オブジェクト(NEO)、木星のトロイの木馬小惑星、および大惑星が他のオブジェクトと軌道を共有する他のインスタンスの存在を挙げました。しかし、これらの大きな物体は軌道を小さな物体と共有せず、それらを支配して軌道に沿って運ぶという主張に対抗されてきました。

もう1つの問題は、静水圧平衡の問題でした。これは、惑星がそれ自体の重力の力で崩壊して球状になるのに十分な質量がある点です。これが行われる時点は完全に不明確な考えのままであり、したがって、一部の天文学者はそれを基準として含めることに異議を唱えています。

さらに、一部の天文学者は、これらの新たに採用された基準は太陽惑星に関する限りにおいてのみ有用であると主張しています。しかし、太陽系外惑星の研究が示したように、他のスタースターシステムの惑星は、大きく異なる可能性があります。特に、多数の「スーパージュピター」と「スーパーアース」の発見は、惑星系にとって正常と見なされるものについての従来の概念を混乱させてきました。

2008年6月、IAU実行委員会は、定義をさらに明確にすることを期待して、矮小惑星のサブクラスの設立を発表しました。彼らは最近発見されたTNOで構成され、「冥王星」という用語を確立しました。これには、冥王星、エリス、および他の将来の海王星を越えた矮小惑星が含まれます(ただし、セレスは除外されます)。やがて、Haumea、Makemake、およびその他のTNOがリストに追加されました。

これらの取り組みと命名法の変更にもかかわらず、多くの人にとって、問題は解決されていない。さらに、外側の太陽系に惑星9が存在する可能性があるため、議論の重みが増しています。そして、太陽系外惑星の研究が継続し、そして他の星系への未搭乗(さらには搭乗)ミッションが行われるにつれ、私たちは議論がまったく新しい段階に入ると期待できます!

スペースマガジンでは、惑星に関する多くの興味深い記事を書いています。太陽系にはどのように多くの惑星がありますか?、太陽系の惑星とは何ですか、サイズ順に私たちの太陽系の惑星は、なぜ冥王星がもはや惑星ではないのか、証拠が第9惑星のために増え続けていること、そして太陽系外惑星とは?

詳細については、Scientific Americanのこの記事「What is a Planet?」とIAUのビデオアーカイブをご覧ください。

天文学キャストは、冥王星の惑星のアイデンティティの危機についてのエピソードを持っています。

出典:

  • NASA:太陽系探査–惑星
  • ウィキペディア–惑星の定義
  • IAU – 2006年総会

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