衛星

自然衛星の詳細

自然衛星、または衛星とは、惑星や準惑星、小惑星の周りを公転する天体を指します。これらは、いわゆる人工衛星とは異なり、人間が手を加えていない天然の存在です。一般的には「衛星」という言葉が使われますが、英語では「moons」とも呼ばれ、惑星の月としても認識されています。ただし、惑星の環を形成する小天体は通常、衛星とは呼ばれません。

衛星の歴史

地球の衛星である月は、先史時代から人類に知られている唯一の天然衛星です。しかし、コペルニクス以前の天動説時代には、月は惑星の一部とされていました。ガリレオ・ガリレイが木星の周りで見つけた4つの衛星、すなわち著名なガリレオ衛星は、有史以来発見された初めての衛星です。このような経緯を経て、ヨハネス・ケプラーによる地動説の普及に伴い、衛星はラテン語の「satelles」、つまり「従者」という言葉から名前が付けられました。

衛星の定義

国際天文学連合（IAU）は2006年に太陽系の惑星の定義を行いましたが、衛星に関しては今後検討される予定とされています。惑星と衛星は異なった特徴を持つため、単純に惑星の定義を衛星に当てはめることはできません。たとえば、土星の衛星ヒペリオンは、太陽系最大の非球形天体であり、長軸と短軸の比が1.6となっています。また、冥王星とその衛星カロンのように、サイズが近く、重心が惑星の表面の外側にある場合には、衛星と準惑星の関係をどう定義するかが論議されています。

自然衛星と人工衛星

天然の衛星と区別するために、人間が作り出した衛星は「人工衛星」と呼ばれますが、日常語では単に「衛星」と言われることもあります。また、衛星の周りを公転する小さな天体は孫衛星と呼ばれ、現在は発見されていますが、その存在は不安定であると考えられています。

衛星の安定性

衛星が安定して公転を続けるためにはいくつかの条件があります。まず、惑星からロシュ限界以上の距離に位置する必要があります。近づき過ぎると、惑星の重力により衛星が形成されないことがあります。また、衛星は同期軌道の外側に存在するべきで、内側で公転していると潮汐力により降下し続け、最終的にはロシュ限界に達してしまいます。さらに、衛星が1つだけであるか、衛星の質量が惑星よりも小さく、複数の衛星が連携して活動することも重要です。

衛星の形成

衛星の形成原因に関しては、以下の4つの説があります：
1. 惑星とともに形成された
2. 惑星から分裂した
3. 衝突によって惑星から分離した
4. 惑星によって捕捉された
特に、大型の惑星に対して質量の大きな衛星が存在するケースもありますが、捕捉によって衛星が形成されるのは難しいとされています。逆行衛星の場合は、主に捕捉説が支持されています。

太陽系の衛星

2023年5月時点での調査により、太陽系の惑星を周回する衛星は284個発見されています。そのうち144個には固有の名前が付けられています。なお、各衛星は岩石で構成されるものと、氷や岩石主体で構成されるものに分けられます。

おわりに

衛星は宇宙の中で非常に多様な体を持ち、太陽系の構成にも貢献しています。その知識は、宇宙探査や天文学の進歩においても重要であり、さらに多くの研究が期待されています。

もう一度検索