天王星の衛星

天王星の衛星について

本項では、太陽系第7惑星である天王星を周回する衛星について解説します。2024年3月現在、28個の衛星が確認されており、そのほとんどがウィリアム・シェイクスピアやアレクサンダー・ポープの作品に登場する人物にちなんで名付けられています。天王星の衛星は、軌道の特性から大きく3つのグループに分類できます。

内衛星：13個
主要な大型衛星：5個
不規則衛星：10個

内衛星と主要な大型衛星は、天王星の自転方向と同じ順行軌道を持ち、規則衛星に分類されます。一方で、不規則衛星の大部分は天王星の自転方向とは逆の逆行軌道を持っています。

衛星の分類

内衛星: 天王星の環と共通の起源を持つと考えられている、小さく暗い天体です。
主要な大型衛星: ほぼ楕円体の形状をしており、過去に静水圧平衡の状態にあったことを示しています。表面には峡谷や火山活動の痕跡が見られるものもあります。最大の衛星であるチタニアは直径1,578kmで、太陽系で8番目に大きい衛星です。
不規則衛星: 天王星から遠く離れた軌道を公転し、大きく傾いた楕円軌道を描いています。

発見の歴史

1787年にウィリアム・ハーシェルによって、最初の2つの衛星であるチタニアとオベロンが発見されました。その後、1851年にウィリアム・ラッセルがアリエルとウンブリエルを発見し、1948年にジェラルド・カイパーがミランダを発見しました。残りの衛星は、1986年のボイジャー2号のフライバイ探査や、地上の望遠鏡による観測で発見されました。特に、1997年以降には不規則衛星の発見が相次ぎました。

発見の経緯

初期の発見: 1787年、ウィリアム・ハーシェルがチタニアとオベロンを発見。その後、ハーシェルはさらに4個の衛星を観測したと報告しましたが、他の天文学者によって確認されませんでした。
19世紀: 1851年、ウィリアム・ラッセルがアリエルとウンブリエルを発見。これにより、天王星の衛星の命名体系が確立しました。
20世紀: 1948年、ジェラルド・カイパーがミランダを発見。1986年のボイジャー2号のフライバイ観測により、10個の内衛星が発見されました。
近年の発見: 1999年から2003年にかけて、地上からの観測によって多くの不規則衛星が発見されました。ハッブル宇宙望遠鏡による観測で、内衛星のキューピッドとマブも発見されました。2021年と2023年には、すばる望遠鏡による観測で新たな不規則衛星が発見されています。

ハーシェルの誤認

ハーシェルは1787年の発見後、さらに4個の衛星を観測したとしましたが、これらの衛星は他の天文学者によって確認されませんでした。これは、ハーシェルが背景の暗い恒星を衛星と誤認したためと考えられています。そのため、アリエルとウンブリエルの発見の功績はラッセルに与えられました。

名称の由来

[天王星]]の衛星の名前は、ギリシャ神話の人物ではなく、主にシェイクスピアやポープの作品に登場する人物にちなんで名付けられています。最初の2つの衛星は1852年にジョン・ハーシェルによって命名されました。これは、天王星の英名「Uranus」の元となった天空神ウーラノスに空や空気に関する精霊が関連付けられると考えたためです。現在では国際天文学連合]の慣例により、シェイクスピアの戯曲とポープの『[[髪盗人』の登場人物にちなんで命名されています。

衛星の特徴と分類

天王星の衛星系の総質量は、太陽系の巨大ガス惑星の中で最も小さく、最大の衛星であるチタニアでも、地球の月の半分以下の大きさです。

内衛星

13個の内衛星は、ミランダの軌道よりも内側に位置しています。これらの衛星は、ポーシャ群とベリンダ群に分類され、天王星の環と密接な関係があります。内衛星は暗く、主に水の氷で構成されていると考えられています。内衛星の軌道は不安定であり、将来的に衝突する可能性が指摘されています。

ポーシャ群: ビアンカ、クレシダ、デズデモーナ、ジュリエット、ポーシャ、ロザリンド
ベリンダ群: キューピッド、ベリンダ、ペルディータ

主要な大型衛星

ミランダ、アリエル、ウンブリエル、チタニア、オベロンの5つの主要な大型衛星は、ほぼ同程度の岩石と氷で構成されています。表面にはクレーターが多く見られますが、内部活動の痕跡も存在します。アリエルは最も表面が若く、ウンブリエルは最も表面が古いと考えられています。これらの大型衛星は、天王星の周囲に存在した降着円盤で形成されたとされています。過去には軌道共鳴が潮汐加熱を引き起こし、内部活動を促した可能性が指摘されています。

不規則衛星

不規則衛星は、遠く離れた軌道を公転しており、軌道傾斜角が大きいのが特徴です。これらの衛星は、古在メカニズムによって軌道が不安定になる可能性があり、いずれは衝突したり、天王星の重力圏外に脱出したりすると考えられています。マーガレットは、唯一の順行軌道を持つ不規則衛星です。キャリバン群は天王星から600万kmから700万kmの範囲で逆行軌道を持つグループです。

一覧表

以下に天王星の衛星を、公転周期の短い順に掲載します。

太字で示された衛星は、形状が回転楕円体になるほど大きい主要衛星です。
青色の段は、主要な大型衛星と内衛星を示します。
濃い灰色の段は、逆行軌道を持つ不規則衛星を示します。
明るい灰色の段は、順行軌道を持つ不規則衛星マーガレットを示します。


(ここには表の具体的な内容は含まれていませんが、データに基づいて表を作成します。)


天王星の衛星は、それぞれ特徴的な軌道と組成を持っており、太陽系形成の歴史を紐解く上で重要な手がかりとなります。

脚注

注釈

出典

参考文献

「太陽系はここまでわかった」リチャード・コーフィールド著、水谷淳訳、文芸春秋、2008年

外部リンク

Simulation Showing the location of Uranus's Moons
“Uranus: Moons”. NASA's Solar System Exploration.
Gazetteer of Planetary Nomenclature—Uranus (USGS)
* “Uranus Rings photos”. James Webb Space Telescope. NASA (2023年12月18日).

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