冥王星 衛星

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冥王星

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2023/01/06 01:45 UTC 版)

衛星

冥王星と衛星の想像図

冥王星には5つの衛星が発見されている。1978年には最初の衛星カロンが天文学者ジェームズ・クリスティーによって発見された。カロンは冥王星の7分の1の質量を持つ巨大な衛星で、冥王星 - カロン系はしばしば二重天体と表現される。

衛星の発見に関する公式発表はカロンのあと20年以上途絶えていたが、2005年に小さい2つの衛星ニクスとヒドラが、2011年にはより小さなケルベロスが、2012年にはさらに小さなステュクスが発見された。

また、衛星ではないが、(15810) 1994 JR₁と呼ばれる準衛星を持つ。

探査

ニュー・ホライズンズは2006年1月19日14時00分（EST）に冥王星へ打ち上げられた

冥王星は質量が小さく地球からの距離が非常に遠いため、探査機を送るには到達までの時間がかかる点、数多くの惑星や衛星を避けなければならない点、地球から遠ざかることによる操縦関連の遅延がある点、質量が小さいために地上に降りて観察するのが難しい点、経費が高額になる点などの困難さがある。1983年に火星を除く外惑星（冥王星を含む）が地球から見てほぼ同じ方向になることを利用して、これらの惑星を探査するグランドツアー計画が立案されたが、経費が莫大になることから中止され、計画を縮小してボイジャー計画となった。1977年に打ち上げられたボイジャー1号は方向姿勢を変えることで冥王星を訪れることもできたが、当時の制御チームは冥王星の探査よりも土星の衛星タイタンへの接近飛行の方を選んだため、冥王星への接近飛行はできない軌道になった。ボイジャー2号はもともと冥王星に接近するような軌道ではなかった。その後、NASAはプルート・カイパー・エクスプレス (Pluto Kuiper Express) ミッションを計画していたが、経費の増大や打ち上げロケットの開発の遅れなどのため、2000年に中止された。

打ち上げに備えるニュー・ホライズンズの探査機

初めて冥王星を訪れた探査機は、2006年1月19日14時00分（EST）に打ち上げられたNASAのニュー・ホライズンズである。探査機は木星の重力によりスイングバイを行い、2015年7月14日に冥王星に最接近した。冥王星の観測は最接近の5か月前から始まり、冥王星とすれ違い通り過ぎたあとは、冥王星と同じく太陽系外縁天体のひとつである2014 MU₆₉への軌道へ入った。

ニュー・ホライズンズは、冥王星とその衛星カロンの全体的な地質と地形の特徴を明らかにし、表面の組成の地図を作成し、冥王星の薄い大気とそれが流出する割合を明らかにするための画像撮影装置と無線科学調査ツール、さらに分光器とその他の実験装置を含んだ遠隔操作機器を使用した。それだけでなく、冥王星とカロンの表面の写真撮影も行った。

打ち上げられてまもないころ、ニクスとヒドラの脱出速度が比較的小さいため、外縁天体との衝突で薄い塵の環が生じている可能性が団体関係者から指摘され、もしニュー・ホライズンズが飛行中にこのような環の中を通過すれば、探査機に損傷を与えたり機能停止させるような微小隕石によるダメージを受ける可能性が高まるという懸念が示されていた。

惑星としての地位をめぐる論争

冥王星はほかの8つの惑星と性質が大きく違っており、1930年に発見した当時は明確な惑星の定義が定められていなかったため、少なくとも最初の太陽系外縁天体（TNO）である 1992 QB₁ が発見された1992年以降、冥王星を公式に惑星と呼ぶべきかどうかをめぐり常にさまざまな議論や論争がなされてきた。1990年代後半以降同様の天体がさらに次々と発見され、賛否両論の論争はますます激しくなっていった。

論争の背景

冥王星は海王星までの8つの惑星と比較すると離心率や軌道傾斜角が大きいことから、1930年に発見された当初から「変わった惑星」だと考えられていた。発見されてからしばらくの間は地球と同じ程度からその数倍の質量を持つと推定されていたが、望遠鏡およびその観測技術の向上により実際はそれよりはるかに小さいことが明らかになり、組成や予想される起源から、太陽系外縁天体ではないかという意見が有力になっていった。また、冥王星の表面を覆う氷は彗星が持っている氷と同じ成分であることから、冥王星は太陽系を形成したときの微惑星の集合体だと考えられるようになった。このような研究の進展から、冥王星を惑星とみなすことに疑問を抱く声が高まっていった。

1990年代後半には、冥王星の惑星としての地位を見直す声がますます高まってきたが、国際天文学連合（IAU）は冥王星を惑星から外すことには消極的だった。1998年には番号登録された小惑星の数が1万に迫ってきたことから、冥王星を小惑星に再分類して小惑星番号10000番を与えてはどうかという声が上がった。しかしIAUは1999年2月3日、冥王星を外縁天体のリストに加えることは考えているが、冥王星の立場を変更する動きはまったくないとの声明を発表した。結局、小惑星番号10000番は普通の小惑星（ミリオストス）に与えられた。

冥王星を発見したクライド・トンボーは、1997年1月に死去する直前まで冥王星を惑星のままにしておくべきだと主張し続けていた。

ヘイデン・プラネタリウムの展示

1999年5月、ニューヨークのアメリカ自然史博物館で5人の専門家によるパネルディスカッションが開かれた。出席者のうち、デイヴィッド・レヴィとアラン・スターンは冥王星が惑星であり続けることを支持し、ブライアン・マースデンとマイケル・アハーンは惑星とカイパーベルト天体の両方に分類することを提案し、ジェーン・ルーは降格を主張した。当時、アメリカ自然史博物館ではローズ地球宇宙センターの建設とヘイデン・プラネタリウムの改築が行われており、それらが完成したあとの展示内容を決めるにあたってこのパネルディスカッションが参考にされた。

2000年2月、2つの施設は一般公開された。太陽系の仲間たちを紹介するコーナーでは、従来のように9個の惑星をただ内側から順番に並べるのではなく、小惑星や彗星なども含めて共通項を持つグループ（地球型惑星、小惑星帯、木星型惑星、カイパーベルト、オールトの雲）ごとに分けて展示していた。球形のプラネタリウム施設を取り巻く回廊に設けられた「宇宙のスケール」の10⁷mの位置には4個の地球型惑星、その隣には4個の木星型惑星の模型があったが、冥王星（そして月や木星のガリレオ衛星など）の模型はなかった。

この展示は当初メディアに大きく取り上げられることはなかったが、2001年1月にニューヨーク・タイムズが「冥王星が惑星じゃない? そんなのニューヨークだけだ」と題して1面で特集すると激しい論争が起きた。ヘイデン・プラネタリウム所長ニール・ドグラース・タイソンのもとには、賛否両論の多数の手紙やメールとともに、全米各地の教師たちが行った「冥王星は惑星かどうか」を考えさせる授業の結果報告や子供達に書かせた作文（当初は「惑星だ」という意見が9対1で優勢だったが、年を追うごとに「惑星ではない」が増えていき、2006年の末には上記の比率が逆になっていたという）が届いた。

新発見による論争の激化

冥王星、エリス、ハウメア、マケマケ、Gonggong、クワオアー、セドナ、オルクス、サラキア、2002 MS₄、月、地球の大きさの比較

望遠鏡の技術が進歩し続けたことにより、21世紀にはさらに多くの太陽系外縁天体が発見できるようになり、その中には以下のように冥王星の大きさに匹敵するものもあった。

• 2001年5月22日、アメリカの天文台が2001 KX₇₆（イクシオン）を発見。2001年8月31日にはヨーロッパ南天天文台が直径は少なくとも1,200キロメートル以上であることを確認。最大のKBOと認定される。
• 2002年、冥王星の半分よりも少し大きい直径1,280キロメートルの2002 LM₆₀（クワオアー）が発見される。
• 2004年には、推定直径の上限が1,800キロメートルである 2003 VB₁₂（セドナ）が発見され、冥王星の直径の2,320キロメートルに迫った。
• 2005年7月29日、2003 UB₃₁₃（2006年9月にエリスと命名された）と呼ばれる外縁天体の発見が公表された。この天体は等級とアルベドを考慮に入れただけの計算を元にすると、冥王星よりやや大きいと推測された。これは1846年の海王星の発見以来、太陽系内で最大の天体の発見であった（ただし、現在では冥王星はエリスよりもわずかに大きいという報告もある）。この天体を惑星と呼ぶかどうかの公式な合意は何もなかったにもかかわらず、発見者とメディアは当初これを「第10惑星」と呼び、10個目の惑星発見という報道もされた。天文学会のほかの人々の中には、この発見を冥王星を小惑星として再分類するもっとも強力な根拠とみなす者もいた。

最後まで残った冥王星の特徴的な点は、巨大な衛星カロンと大気である。しかしこれらの特徴も、冥王星特有のものではないかもしれない。ほかにも多くの外縁天体が衛星を持っている。また、2003 UB₃₁₃（エリス）のスペクトルからは表面の組成が冥王星と似ていることが示唆され、2005年9月には衛星も発見された（2006年9月にディスノミアと命名された）。外縁天体2003 EL₆₁（のちのハウメア）は2つの衛星（ヒイアカ、ナマカ）を持ち、エリス、冥王星、2005 FY₉（のちのマケマケ）に次いで4番目に大きな外縁天体である。

国際天文学連合での議論

2006年8月14日からチェコのプラハで開かれたIAU総会で、惑星の定義を決めるための議論が行われた。当初提出された定義案に従うならば、冥王星が惑星として残るのに加えて冥王星の衛星カロン、小惑星ケレス、2003 UB₃₁₃（エリス）が惑星とみなされ、惑星は12個となる。しかし、天文学者などから強い反対の声が噴出し、原案は大幅な見直しを余儀なくされた。結局、8月24日に採択された議決において「惑星」「準惑星 (dwarf planet)」、「太陽系小天体 (small Solar system bodies)」の3つのカテゴリが定義されることになった。

惑星

1. 太陽の周りを公転していること。
2. 自己の重力によって球形になるほど十分な質量を持っていること。より明確にいうと、自己の重力により重力平衡形状になっていること。
3. 軌道上のほかの天体を排除 していること。

準惑星

1. 太陽の周りを公転していること。
2. 自己の重力によって球形になるほど十分な質量を持っていること。より明確にいうと、自己の重力により重力平衡形状になっていること。
3. 軌道上の他の天体を排除していないこと。
4. 衛星ではないこと。

太陽系小天体

太陽の周りを公転している天体で、惑星、準惑星でない、ほとんどすべての天体（小惑星の大部分、太陽系外縁天体の大部分、彗星その他）。

IAUは上記の定義の元で、それまでの9つの惑星のうち冥王星は惑星としての条件の3つ目を満たさないとして、惑星の総数を8つとするとともに冥王星を「dwarf planet」に再分類し、太陽系外縁天体内の新しいサブグループの典型例とみなすと決議した。サブグループの名称として提案されていた「plutonian objects」は否決された。

さらに、2006年9月7日、小惑星センター（MPC）は冥王星を正式に小惑星の一覧に加え、小惑星番号134340番を割り振った。IAU総会直前までに登録されていた小惑星の総数は13万4,339個で、この日同時に登録された2,224個の中でもっとも早く発見されたものであったことからこの番号になった。1999年からの7年間で、登録された小惑星の数は10倍以上に増えていた。冥王星に10000番を割り当てる提案が却下されて以降、20000番のヴァルナや50000番のクワオアーのように、外縁天体の中にはきりのいい番号が割り当てられたものもあったが、冥王星には結局平凡な番号が割り当てられることになった。

IAUの決議に対する反応

天文学会の中には、この再分類に対する抵抗もあった。NASAの冥王星探査機ニュー・ホライズンズの主任研究官アラン・スターンは、公然とIAUの決議を嘲笑し、「技術的な理由から、決議はお粗末なものだ」と述べた。スターンの主張は、地球、火星、木星、海王星はすべて軌道を小惑星と共有している ため、新しい定義ではこれらの惑星も惑星ではなくなるというものであった。しかしこの発言は、これらの4惑星を含む、軌道付近の天体を排除している8つの惑星を「明らかに我々の太陽系は含んでいる」とする彼自身の文章と矛盾する。スターンらの行動に対しては、冥王星の「価値が下がった（ようなイメージが広まる）」ことによる冥王星探査計画への予算面での影響を恐れたからだという見方もある。

マーク・サイクスは、1万人以上いるIAU会員のうち総会の出席者は2,000人あまり、最終日の議決に参加したのはわずか424人（賛成票が約9割という圧倒的多数ではあったが）だったことから、この決議は無効だという抗議の意見書を公表した。この意見書には304人の天文学者や惑星科学者が署名したが、その大半はアメリカ人だった。

一方、IAUを支持した者もいる。エリスを発見した天文学者マイケル・ブラウンは、「この馬鹿げたサーカスのような手続き全体を通して、何とか正しい答えに巡り合った。長い時間がかかった。科学者は、たとえ強い感情が絡むときであっても、最終的には自らの誤りを正すのだ」と語った。

一般大衆の間では、広範囲に及ぶメディア報道の中では受け取り方はさまざまであった。再分類を受け入れた者もいるが、IAUに冥王星の惑星復活を強く求めるインターネット上の請願によって決定を覆そうとした者もいる。カリフォルニア州議会下院（定数80名）には、IAUの「罪」の中でも特に「科学的に異端である説の主張」を非難する決議案が55名の議員により提出された。