太陽系にはいくつの月がありますか？

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数千年の間、人間は夜空を見上げ、月に畏怖の念を抱かれました。多くの古代文化にとって、それは神を表しており、そのサイクルには神の重要性が与えられていました。古典古代および中世の時代までに、月は地球の他の既知の惑星（水星、金星、火星、木星、土星）と同様に、地球を周回する天体であると考えられていました。

しかし、1610年に天文学者のガリレオガリレイが彼の望遠鏡を木星に向け、木星の周りの「4つの放浪星」に気づいたとき、月に関する私たちの理解は革命を起こしました。この時点以降、天文学者は地球以外の惑星が独自の月を持っている可能性があることを理解するようになりました。では、太陽系にはいくつの月があるのでしょうか？

実際、その質問に答えるには、最初に少し説明が必要です。太陽系の惑星のいずれかを周回する確認済みの衛星（すなわち、2006年にIAUによって採用された定義と一致するもの）について話している場合、現在、 173 既知の衛星。しかし、私たちが床を開いて、それらを周回するオブジェクトを持つ惑星を矮小化すると、その数は 182.

ただし、太陽系では200を超える小惑星の月も観測されています（2012年1月現在）。これには、衛星のある小惑星帯の76の既知のオブジェクト、4つの木星トロイの木馬、39の近地球オブジェクト（それぞれ2つの衛星のある）、14の火星探査機、84のトランスネプチュニアンオブジェクトの自然衛星が含まれます。そして、土星の環の中に約150の小さな小体がさらに観察されました。これらすべてを含めると、太陽系には 545 既知の衛星。

内部の太陽系：

内部太陽系の惑星-水星、金星、地球、火星-はすべて地球型惑星です。つまり、それらは金属コアとケイ酸塩マントルと地殻の間で区別されるケイ酸塩岩と鉱物で構成されています。いくつかの理由により、太陽系のこの領域内に存在する衛星はほとんどありません。

全体として、内部太陽系の惑星を周回しているのは地球と火星の3つの自然衛星だけです。科学者は過去に水星と金星の周りに月があったと理論付けていますが、これらの月はずっと前に表面に衝突したと考えられています。衛星がこのようにまばらである理由は、太陽の重力の影響に大きく関係しています。

水星と金星の両方が太陽に近すぎ（水星の場合は、それ自体の引力の点で弱すぎて）、通過する物体をつかんだり、合体して衛星を形成する可能性のある軌道上にあるデブリのリングにつかまったままである時間とともに。地球と火星は衛星を保持することができましたが、それは主にそれらが内惑星の最も外側にあるからです。

地球には、私たちがよく知っている1つの自然衛星しかありません– の月。月の平均半径は1737 km、質量は7.3477 x10²²で、月は地球のサイズの0.273倍、質量は0.0123で、衛星としては非常に大きいです。また、太陽系で2番目に密度の高い月（Ioに続く）であり、平均密度は3.3464 g /cm³です。

月の形成については、いくつかの理論が提案されています。今日の一般的な仮説は、およそ45億年前に新しく形成された原始地球と火星サイズのオブジェクト（Theiaと呼ばれる）の間の影響の結果として形成されたEarth-Moonシステムです。この影響により、両方のオブジェクトから軌道に物質が吹き付けられ、最終的には月が形成されます。

一方、火星には、フォボスとデイモスの2つの衛星があります。私たちの月と同じように、火星の月はどちらも火星に潮汐で固定されているため、常に同じ向きをしています。私たちの月と比較して、それらは外見が粗く小惑星のようであり、はるかに小さいです。したがって、それらはかつてジュピターの重力によってメインベルトから追い出され、その後火星によって獲得された小惑星であるという一般的な理論です。

大きい方の月はフォボスで、その名前はギリシャ語で「恐怖」を意味する（恐怖症）から来ています。フォボスの直径はわずか22.7 kmで、デイモスよりも火星に近い軌道を持っています。地球から384,403 km離れたところを周回する地球独自の月と比較すると、フォボスは火星の上空9,377 kmの平均距離を周回しています。

火星の2番目の月はデイモスで、ギリシャ語のパニックを意味します。それはさらに小さく、直径わずか12.6 kmで、形も不規則ではありません。その軌道は23,460 kmの距離で火星からはるかに遠くにあります。これは、デイモスが火星の周りの軌道を完了するのに30.35時間かかることを意味します。

これらの3つの月は、（少なくとも従来の定義では）内部太陽系内に見られる月の合計です。しかし、さらに海外を見ると、これは氷山の一角にすぎないことがわかります。かつて私たちはそれを信じていたと思うの月はその種の唯一のものでした！

外の太陽系：

小惑星帯（および霜線）を超えると、状況はかなり異なります。太陽系のこの地域では、すべての惑星に実質的な月のシステムがあります。木星と土星の場合は、おそらく何百人にも達します。これまでに、合計170の衛星が外惑星を周回していることが確認されており、さらに数百以上の小惑星や小惑星が周回しています。

その巨大なサイズ、質量、引力により、木星は太陽系の惑星の中で最も多くの衛星を持っています。現在、木星システムには67の既知の月が含まれていますが、最大200の月と月小月があると推定されています（その大部分はまだ確認および分類されていません）。

4つの最大の木星の月は、ガリレオ月として知られています（発見者のガリレオガリレイにちなんで名付けられました）。それらには次のものが含まれます。Io、太陽系で最も火山活動が活発な体。大規模な地下海が疑われるエウロパ。ガニメデ、太陽系で最大の月。また、カリストは海面下にあると考えられており、太陽系で最も古い表面材料のいくつかを備えています。

次に、内側のグループ（またはアマルテアグループ）があります。これは、直径が200 km未満で、半径が200,000 km未満の軌道を回り、軌道の傾きが0.5度未満の4つの小さな衛星で構成されています。このグループには、メティス、アドラステア、アマルテア、テーベの衛星が含まれます。これらの月は、まだ目に見えない多くの内側の月の月と一緒に、木星のかすかなリングシステムを補充して維持します。

木星には不規則な衛星の配列もあり、それらはかなり小さく、他のものより遠く、偏心軌道を持っています。これらの月は、軌道と構成が類似している家族に分類され、主に木星の重力によって捕捉された大きな物体からの衝突の結果であると考えられています。

木星と同様に、土星には少なくとも150個の月と月が存在すると推定されていますが、正式な名前が付けられているのはこれらの月のうち53個だけです。これらのうち、34は直径10 km未満で、別の14は直径10〜50 kmです。しかし、その内側と外側の月のいくつかはかなり大きく、250 kmから5000 km以上に及びます。

伝統的に、土星の衛星のほとんどはギリシャ神話のタイタンにちなんで名付けられ、そのサイズ、軌道、土星への近さに基づいてグループ化されています。最も内側の月と通常の月はすべて、軌道の傾きと離心率が小さく、軌道が進んでいます。一方、最外部の不規則な月は数百万キロメートルの軌道半径を持ち、軌道周期は数年続き、逆行軌道で移動します。

Eリング内を周回する内側の大きな月には、Mimas Enceladus、Tethys、Dioneなどの大きな衛星が含まれています。これらの月はすべて主に水氷で構成されており、岩のコアと氷のマントルと地殻に区別されていると考えられています。土星のEリングの外側を周回する大規模な外側の月は、組成が内側の月と似ています。つまり、主に水の氷と岩で構成されています。

直径5150km、1,350×10²⁰ 質量がkgのタイタンは土星の最大の月であり、地球の周回軌道にある質量の96％以上を占めています。タイタンは、独自の大気を持つ唯一の大きな月でもあります。それは、寒くて密度が高く、主に窒素と少量のメタンで構成されています。科学者たちはまた、上層大気中の多環式芳香族炭化水素やメタン氷の結晶の存在にも注目しています。

持続的な大気のヘイズのために観察するのが難しいタイタンの表面は、ほんの少しの衝突クレーター、低温火山の証拠、そして明らかに潮汐風によって形作られた縦の砂丘フィールドを示しています。タイタンはまた、地球の横にある太陽系の唯一の天体であり、その表面には液体の天体があり、タイタンの北極と南極の地域ではメタンエタン湖の形をしています。

天王星には27の既知の衛星があり、それらはより大きな月、内側の月、不規則な月（他の巨大ガスと同様）のカテゴリに分類されます。天王星の最大の月は、サイズの順に、ミランダ、アリエル、ウンブリエル、オベロン、チタニアです。これらの月の直径と質量は472 kmと6.7×10です。¹⁹ ミランダのkgは1578 kmおよび3.5×10²¹ チタニアのkg。これらの各月は特に暗く、結合力が低く、幾何学的なアルベドです。アリエルは最も明るく、アンブリエルは最も暗い。

天王星のすべての大きな月は、天王星の形成後しばらくの間天王星の周りに存在した降着円盤に形成されたと考えられています。または、その歴史の初期に天王星が受けた大きな衝撃の結果です。氷を主成分とするミランダを除いて、それぞれがほぼ等しい量の岩と氷で構成されています。

氷の成分にはアンモニアと二酸化炭素が含まれる場合がありますが、岩のような物質は有機化合物を含む炭素質の物質（小惑星や彗星と同様）で構成されていると考えられています。それらの組成は、岩の多いコアを取り囲む氷のようなマントルで区別されていると考えられています。

ネプチューンには14の既知の衛星があり、そのうちの1つを除いてすべてがギリシャとローマの海の神々にちなんで名付けられています（S / 2004 N 1は現在名前がありません）。これらの衛星は、軌道と海王星への接近度に基づいて、規則的な衛星と不規則な衛星の2つのグループに分類されます。ネプチューンの通常の月–ナイアッド、タラッサ、デスピナ、ガラテア、ラリッサ、S / 2004 N 1、およびプロテウス–は、惑星に最も近く、惑星の赤道面にある円状の順軌道をたどります。

海王星の不規則な月は、惑星の残りの衛星（トリトンを含む）で構成されています。それらは一般に、傾いた偏心し、しばしば海王星から遠く離れた逆行軌道に従います。唯一の例外はトリトンです。これは、円軌道に沿って惑星の近くを周回しますが、逆行し傾斜しています。

不規則な月は、惑星からの距離の順に、トリトン、ネレイド、ハリメード、サン、ラオメイディア、ネソ、プサマテであり、順行性オブジェクトと逆行性オブジェクトの両方が含まれています。トリトンとネレイドを除いて、ネプチューンの不規則な月は他の巨大惑星のそれらと似ており、海王星によって重力で捕獲されたと考えられています。

約2700 km（mi）の平均直径と214080±520 x 10の質量¹⁷ キロ、トリトンは海王星の最大の衛星であり、静水圧平衡を達成するのに十分な大きさの唯一の衛星です（つまり、球形です）。海王星から354,759 kmの距離にあり、惑星の内側と外側の衛星の間にあります。

これらの月は、太陽系で見つかった自然衛星の大部分を占めています。しかし、私たちの計装で行われた継続的な探査と改良のおかげで、衛星は小体の周りの軌道でも発見されています。

ドワーフプラネットとその他の天体：

すでに述べたように、太陽系には、独自の月を持ついくつかの矮小惑星、TNO、およびその他の天体があります。これらは主に、冥王星、エリス、ハウメア、メイクメークを周回することが確認されている自然衛星から構成されています。 5つの周回衛星を備えた冥王星は、最も確認された月を持っています（ただし、さらに観測すると変わる可能性があります）。

最大の、そして冥王星に軌道上で最も近いのは、カロンです。この月は、1978年に天文学者ジェームスクリスティによってワシントンD.C.の米国海軍天文台（USNO）の写真プレートを使用して最初に特定されました。カロンの向こうには、それぞれStyx、Nix、Kerberos、Hydraという4つの周縁衛星があります。

ニクスとハイドラは、2005年にハッブル宇宙望遠鏡を使用して、冥王星コンパニオン検索チームによって同時に発見されました。同じチームが2011年にKerberosを発見しました。5番目の最後の衛星であるStyxは、冥王星とカロンの画像をキャプチャしているときに、2012年にニューホライズンズ宇宙船によって発見されました。

Charon、Styx、Kerberosはすべて、それら自身の重力の下で回転楕円体の形に崩壊するのに十分なほど巨大です。一方、NixとHydraは長方形です。冥王星-チャーロンシステムは珍しいです。なぜなら、重心がプライマリーの表面の上にある太陽系の数少ないシステムの1つだからです。つまり、冥王星とカロンは互いに軌道を回っており、一部の科学者はそれが矮小惑星と周回する月ではなく「二重矮星システム」であると主張しています。

さらに、それぞれの体がお互いにタイドにロックされているというのは珍しいことです。 CharonとPlutoは常に同じ顔を見せます。どちらかの体のどの位置から見ても、もう一方は常に空の同じ位置にあるか、常に隠れています。これは、それぞれの回転周期が、システム全体がその共通の重心の周りを回転するのにかかる時間と等しいことも意味します。

2007年、ジェロン天文台によるカロンの表面のアンモニア水和物と水の結晶のパッチの観測により、活発な低温間欠泉の存在が示唆されました。これは、冥王星には温度が暖かい地下海があり、コアが地質学的に活発であることを示しているように思われます。冥王星の月は、太陽系の歴史の初期に、冥王星と同様のサイズの天体との衝突によって形成されたと考えられています。衝突により、冥王星の周りの衛星に統合された物質が放出されました。

2番目に来るのは、ハワイの女神の娘にちなんで名付けられた2つの既知の月-Hi’iakaとNamaka-を持つHaumeaです。どちらも2005年にブラウンのチームによって発見されました。ケック天文台。カルテックチームによって当初「ルドルフ」と呼ばれていたHi’iakaは、2005年1月26日に発見されました。

それはアウターで、直径約310 kmで2つのうち大きくて明るいです。49日ごとにほぼ円形の経路でハウメアを周回しています。赤外線観測は、その表面がほぼ完全に純粋な結晶氷で覆われていることを示しています。このため、ブラウンと彼のチームは、月が衝突の間に壊れたハウメアの破片であると推測しました。

2つの小さい方で最も内側のナマカは、2005年6月30日に発見され、「Blitzen」というニックネームで呼ばれました。これはHi’iakaの10分の1の質量であり、高度な楕円軌道を18日でハウメアを周回します。両方の月の円はハウメアを非常に偏心軌道です。それらの質量についてはまだ推定されていません。

エリスには、ディスノミアと呼ばれる月が1つあります。これは、ギリシャ神話のエリスの娘にちなんで名付けられました。これは、エリスの発見から数か月後の2005年9月10日に初めて観測されました。月は、ハワイのケック望遠鏡を使用するチームによって発見されました。彼らは、当時4つの最も明るいTNO（冥王星、メイクメイク、ハウメア、およびエリス）の観測に忙しかったです。

2016年4月に、 ハッブル宇宙望遠鏡のWide Field Camera 3により、Makemakeには自然衛星があり、これはS / 2015（136472）1（発見チームによってMK 2と呼ばれています）と呼ばれていました。直径は175 km（110 mi）kmと推定され、Makemakeから少なくとも21,000 km（13,000 mi）の準主軸を持っています。

最大および最小の月：

太陽系で最大の月のタイトルは、直径5262.4キロメートル（3270マイル）のガニメデにあります。これにより、地球の月よりも大きくなるだけでなく、水星の質量の半分しかありませんが、水星よりも大きくなります。最小の衛星については、それはS / 2003 J 9とS / 2003 J 12の間の引き分けです。これら2つの衛星はどちらも木星の軌道を周回しており、直径は約1 km（0.6 mi）です。

太陽系の既知の月の数を議論するときに注意すべき重要なことは、ここでのキーワードは「既知」であるということです。年を追うごとに、より多くの衛星が確認され、現在私たちが知っている衛星の大部分は、過去数十年の間に発見されました。探査の取り組みが継続し、楽器が改善するにつれて、そこにはさらに何百もの潜んでいることに気付くでしょう。

スペースマガジンでは、太陽系の衛星に関する興味深い記事を数多く書いています。太陽系で最大の月は何ですか？太陽系の惑星とは何ですか？、地球にはいくつの月がありますか？、火星にはいくつの月がありますか？、木星にはいくつの月がありますか？、土星にはいくつの月がありますか？、天王星にはいくつの月がありますか？、海王星にはいくつの月がありますか？

詳しくは、NASAの太陽系探査ページをご覧ください。

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出典：