冥王星とケレスは近いうちに再び惑星になるかもしれない

ケレスは小惑星帯最大の天体であり、NASA のドーン宇宙船は 2015 年 3 月 6 日にこの準惑星に到着する予定です。

冥王星はカイパーベルト最大の天体であり、NASA のニューホライズンズ宇宙船は 2015 年 7 月 15 日にこの準惑星に到着する予定です。

これら 2 つの出来事により、2015 年は太陽系の探査と発見にとって刺激的な年となるでしょう。しかし、この話には単なる科学以上の意味があります。2015 年は、これら 2 つの天体に関する新たな知識に基づいて、冥王星が再び発見され、ケレスが太陽系の惑星の仲間入りをするという一般的な合意が得られる年になると私は予想しています。

国際天文学連合 (IAU) 内のごく少数の冥王星嫌悪派の努力により、2006 年に冥王星は pluto 化されました。2006 年に国際的に登録された IAU の会員約 10,000 人のうち、冥王星を「準惑星」として再定義する決議に賛成したのはわずか 237 人で、反対したのは 157 人でした。残りの 9,500 人の会員は、冥王星の降格の投票が行われたプラハでの IAU 総会の閉会式には出席していませんでした。それでも、冥王星の公式惑星の地位は奪われました。

ケレスと冥王星は、水星、地球、木星、土星と同様に、どちらも球状の天体です。これは、惑星の合意された定義の一部です。どちらも、金星、火星、天王星、海王星と同様に、恒星である太陽の周りを回っています。これも、広く受け入れられている惑星の定義の一部です。

しかし、より大きな惑星とは異なり、ケレスは冥王星と同様に、IAU の定義によれば「軌道の周囲の近隣を一掃していない」。小惑星帯はケレスの近隣であり、カイパーベルトは冥王星の近隣であるようだが、惑星の近隣の定義は存在せず、「近隣の掃討」が何であるかについての合意された理解もまだ存在しない。さらに、物体が惑星と見なされるために「近隣の掃討」がなぜ必要条件であるかについて、幅広い合意は存在しない。

惑星天文学者の中には、地球がカイパーベルト内に置かれた場合、その周辺を一掃することができず、したがって IAU の定義では惑星とは見なされないと主張する人もいる。どうやら位置が重要なようだ。ここは惑星、あそこは惑星ではない。私は、位置は重要ではないと主張したい。むしろ、物体自体の固有の特性の方が重要だ。そこで、私たちは再びケレスと冥王星に導かれる。

これまで人類の宇宙船が訪れたことのないケレスと冥王星は、私たちが間もなく目撃することになるが、どちらも進化し、変化し続ける世界だ。昨日まで、ケレスと冥王星は見知らぬ存在で、遠く離れた、ほとんど知られていない太陽系のちっぽけな存在だった。しかし、今年の終わりまでには、私たちは両方の天体に情熱と注意を注ぎ、両方を私たちの抱擁の中に迎え入れるだろう。そして、私たちはほぼ間違いなく、再び両方を惑星と呼ぶようになるだろう。

ケレス、一時的に惑星

ケレスは、1801 年の元旦に、火星と木星の軌道の間にあるとされる失われた惑星を探していた天体警察と呼ばれる国際天文学者チームのメンバーであったイタリアの天文学者ジュゼッペ ピアッツィによって発見されました。発見されると、ケレスはすぐに惑星として認識され、当時知られていた 8 番目の惑星となりました (海王星も冥王星もまだ発見されていませんでした)。

しかし数年のうちに小惑星帯の他の天体が発見され、ケレスはもはやそれほど目立たなくなってしまった。1802年、偉大な天文学者ウィリアム・ハーシェルは、ケレスやパラス、その他の太陽系の小さな天体は、星のようなという意味で小惑星と呼ぶべきだと提唱した。望遠鏡で見ると、それらは非常に小さく、惑星のような円盤状ではなく、星のような点状に見えた。そのため、冥王星が発見される1世紀以上も前に、ケレスは冥王星とされた。

しかし、ケレスは依然として目立っている。ケレスはこれまでで最大の小惑星であり、直径はほぼ 1,000 キロメートル (2 番目に大きい小惑星ベスタの 2 倍の直径) だが、形は完全な球形ではない。

冥王星が発見される1世紀以上前に、ケレスは冥王星化されました。

惑星科学者たちは、地球や他の惑星内部で起こったことと同様に、はるか昔にケレスの密度の高い物質が軽い物質から分離して沈み、核を形成したと考えている。

天文学者たちは、ケレスは水が豊富で、その 3 分の 1 が水である可能性があり、大気が薄い可能性があると考えています。表面の明るい白い斑点は、大きな凍った湖である可能性もあります。実際、ケレスには地球と同じくらいの量の淡水があり、地球のような極冠があり、木星の衛星エウロパや土星の衛星エンケラドゥスのように、表面下に液体の海洋層がある可能性もあります。

今月から、私たちはこれらの魅力的な可能性についてさらに詳しく知ることになるでしょう。ケレスに関する知識と知識が深まるにつれ、ケレスを惑星ではないと分類し続けるための意味のある基準を特定することができなくなります。ケレスは引き続き小さな惑星ですが、2015 年には準惑星も惑星であることが理解されるでしょう。

冥王星の短い惑星統治

1930 年にクライド・トンボーが冥王星を発見したとき、多くの天文学者は海王星の向こうに太陽の周りを回る大きな惑星があると確信していました。しかし、彼らが発見したのは冥王星で、地球や海王星に比べると小さいものの、直径 2,300 キロメートルでケレスの 2 倍以上の大きさであることが判明しました。

冥王星も海王星の軌道を横切るという珍しい軌道を描いていますが、海王星と衝突することは決してありません。

冥王星の現在の問題は、天文学者のデイビッド・ジューイットとジェーン・ルーが、現在カイパーベルトとして知られる太陽系の領域で最初の天体を発見した1992年に始まりました。ケレスがある小惑星帯は、主に家や山ほどの大きさの岩石でできており、火星と木星の軌道の間を太陽の周りを回っていますが、カイパーベルトは、主に家や山ほどの大きさの氷の塊でできており、海王星の軌道を超えて太陽の周りを回っています。結局のところ、冥王星はカイパーベルトで最も大きな天体の1つです。

では冥王星とは何でしょうか?

冥王星は太陽系で最後に探査されていない惑星です。カイパーベルトには冥王星のような惑星が何百もあるかもしれません。これらは太陽系で最も数が多い惑星かもしれませんし、固体表面を持つ惑星の中で最大の表面積を持つかもしれません。

冥王星には、カロンという大きな衛星が 1 つと、ニクス、ヒドラ、ケルベロス、ステュクスという少なくとも 4 つの小さな衛星があります。冥王星は 248 年かけて太陽の周りを公転し、その間に温まったり冷えたりして、大気が膨張したり収縮したりします。表面は、メタン、窒素、一酸化炭素の霜が豊富な水氷で覆われていると考えられます。これらの氷には複雑な有機分子が含まれている可能性があります。

ニューホライズンズ計画は、冥王星に関する無数の疑問のいくつかに答えを出す準備ができています。冥王星はどうやって形成されたのか？大気は何でできているのか？表面はどのような様子なのか？冥王星には磁場があるか？衛星はどのような様子なのか？冥王星の地下には海があるか？冥王星の衛星カロンの表面は純粋な水の氷なのか？

冥王星は45億年もの間、その秘密を守り続けてきました。しかし、数ヶ月後には、数人の勇敢な人間が冥王星のベールを脱ぎ捨て、「こんにちは、冥王星、私たちはここにいます」と言うでしょう。そして、冥王星は私たちにその秘密を明かし始めるでしょう。彼女がそうするとき、ケレスの場合と同様に、冥王星に対する私たちの知識は、たとえ小さいものであっても、冥王星が今も、過去も、そしてこれからもずっと惑星であることを認識するのに役立ちます。

ケレスと冥王星を初めて訪れることができるのは、今年 3 月 6 日と 7 月 15 日の 1 回だけです。あなたの生涯で。準惑星のこの驚くべき年に。パーティーの準備をしましょう。ケレスと冥王星が帰ってきます。

デビッド・ウェイントラウブはヴァンダービルト大学の天文学教授です。

この記事はもともとThe Conversationに掲載されたものです。元の投稿を読む。