カイパーベルトと太陽系外縁天体

海王星の彼方にある氷のフロンティア。冥王星やその他の準惑星を含む、原始的な天体が広がる広大な帯。

Definition

太陽系外縁天体とは、海王星の彼方で太陽を公転する小さな氷の天体であり、その中で最も顕著なグループがカイパーベルトであり、いくつかの準惑星も含まれる。

Scope

このトピックでは、海王星の彼方を公転する氷の天体群、すなわち古典的カイパーベルト、冥王星族のような共鳴天体、散乱円盤、および分離天体、ならびに準惑星である冥王星、エリス、マケマケ、ハウメアについて扱う。これらの力学的分類と起源、表面組成と色、接触連星系や衛星系、そしてそれらの構造が海王星の移動と初期太陽系について明らかにする事柄、ニュー・ホライズンズのフライバイによる成果も含む。

Core questions

• 太陽系外縁領域はどのような力学的分類で構成されており、それらはどのように形成されたのか？
• カイパーベルトの構造は海王星の外向きの移動について何を明らかにしているのか？
• カイパーベルト天体と準惑星の表面と組成はどのようなものか？
• これらの遠方の天体は短周期彗星やケンタウルス族とどのように関連しているのか？

Key theories

海王星の移動と共鳴捕獲

海王星が外側へ移動するにつれて、冥王星や冥王星族のような天体を軌道共鳴に巻き込み、捕獲し、カイパーベルトの構造を形成した。

彗星の貯蔵庫としてのカイパーベルト

太陽系外縁領域、特に散乱円盤は、ケンタウルス族の集団を介して内側へ進化する短周期彗星の供給源である。

Mechanisms

初期太陽系における海王星の外向きの移動は、氷の微惑星を散乱させ、捕獲し、励起させて、今日見られる力学的分類を形成した。時間の経過とともに、摂動によって散乱円盤から内側へ天体が供給され、それらはケンタウルス族となり、その後短周期彗星となる。これらの天体は、冷たい外太陽系に由来する原始的な氷と赤みを帯びた放射線を受けた表面を保持している。

Clinical relevance

カイパーベルトは、外側の原始惑星系円盤の比較的改変されていない記録を保存しており、短周期彗星を供給する。その構造は、巨大惑星の移動モデルに対する重要な制約となる。

History

冥王星は1930年に発見されたが、より広範なベルトの存在は、1992年にジュイットとルーによる天体1992 QB1の検出によって初めて確認された。その後の探査により、数千の天体といくつかの準惑星が明らかになり、2006年には惑星の定義が再定義され、2015年には冥王星、2019年にはアロコットへのニュー・ホライズンズのフライバイが行われた。

Debates

遠方の第9惑星の証拠

一部の極端な太陽系外縁天体の軌道が集中していることが、未発見の遠方の惑星の存在を示すのか、あるいは観測バイアスや他の力学に起因するのかについては議論されている。

Key figures

• David Jewitt
• Jane Luu
• Alessandro Morbidelli
• Alan Stern

Seminal works

• jewittluu1993
• morbidelli2008
• stern2015

Frequently asked questions

なぜ冥王星はもはや惑星と呼ばれないのですか？

2006年に国際天文学連合は、惑星をその軌道周辺を掃き清めた天体と定義しました。冥王星はその領域を多くのカイパーベルト天体と共有しているため、準惑星に再分類されました。

カイパーベルトとは何ですか？

海王星の彼方で太陽を公転する氷の天体の広大な環であり、冥王星や初期太陽系の形成時に残された他の多くの天体が含まれています。