冥王星

I

プロローグ

太陽を周回する準惑星のひとつ。2006年8月に太陽系の惑星から除外されるまでは、太陽系の9番目の惑星とされていた。明るさは最大でも13.6等級(→ 等級)しかない。冥王星の英名であるプルートー(Pluto)は、冥王星の存在を予測したアメリカの天文学者パーシバル・ローエルのイニシャルがPLであることと、位置が太陽系のはずれであることからローマ神話における冥府(めいふ：→ 地獄)の王の名(ギリシャ神話ではハデス)からつけられた。なお、和名の冥王星は、「星のおじさん」として知られた文学者の野尻抱影により名づけられた。

冥王星は、1905年ごろに存在が予測されていた。ローエルは、天王星の動きにわずかな摂動(→ 軌道)がみられるのは、海王星の先にほかの惑星があるためだと考えたのである。彼の死後も新しい星探しはローエル天文台のメンバーにひきつがれ、30年にクライド・ウィリアム・トンボーが予測位置の近くで発見した。発見当初は大きさが地球ほどもあると考えられたために、惑星と位置づけられたのである。

II

新たな冥王星の位置付け

海王星より遠方の冥王星近傍もふくんだ領域では、1990年代後半から、大型の天体の発見があいついでいる(→ 太陽系外縁天体)。なかでも2005年に確認されたエリス(旧2003UB₃₁₃)などは冥王星よりも大きく、NASA(アメリカ航空宇宙局)が「第10惑星」とよぶほどであった。しかし、以前から、冥王星の大きさが他の惑星にくらべて極端に小さいことや、軌道が細長い楕円形(だえんけい)であること、そしてなによりもエリスをふくめて、冥王星が太陽系外縁天体のひとつであることなどを理由に、「冥王星を惑星とすべきではない」という天文学者が少なからずおり、こうした大型天体の発見によって、「冥王星を惑星のままとすべきかどうか」について世界の天文学会で早急に結論を出す必要にせまられた。

国際天文学連合(IAU)は、1999年に「冥王星は惑星である」と宣言してしまっていたが、これは天文学者の総意ではなかった。そのため、太陽系外縁天体での大型天体のあいつぐ発見を契機に、専門委員会として惑星定義委員会を臨時にたちあげて、惑星の定義の検討をはじめていた。そして、2006年8月にチェコのプラハで開催された総会で、太陽系の惑星に関する定義を採択した。

国際天文学連合の定義では、「惑星とは、(1)太陽を周回し、(2)自身の重力によりかたまって球状となり、(3)その天体が、軌道周辺でほかの天体を重力的に散乱し、圧倒的に大きな存在であること」とされた。その結果、冥王星は太陽系外縁天体の一員であって、その軌道領域にほかの同等のサイズの天体が存在することから、(3)の定義にあてはまらず、惑星から除外された。これによって、太陽系の惑星とは水星から海王星までの8個とされた。

冥王星は、今まで小惑星とされてきたケレス(セレスとも)やエリスとともに、惑星に準じた「準惑星」に分類された。また、同総会で、海王星より遠方の太陽を周回する天体の総称となった太陽系外縁天体を代表する天体と位置づけられた。そして、太陽系外縁天体であって、準惑星でもある天体群を、新たに冥王星型天体とよぶことになった。2008年には、その英語の名称もPlutoidとすることが決定した。

III

軌道

冥王星は太陽からの平均距離約59億1520kmの所を約247.8年かけて1回公転している。太陽にもっとも接近する近日点は約44億4220km、もっとも遠ざかる遠日点は約73億8810kmの細長い楕円軌道となるために、近日点付近では海王星よりも太陽に近くなる(→ 近日点と遠日点)。しかし冥王星の軌道は黄道面から17.145°かたむいており、ほぼ黄道面と一致する海王星の軌道(1.77°)と交差することはなく、また海王星が3周する間に冥王星はちょうど2周するという共鳴状態にあるため、接近・衝突する可能性はない。なお、冥王星は1989年に近日点を通過し、79年から99年までは海王星の内側の軌道をとおった。

IV

衛星

1978年にハッブル宇宙望遠鏡によって衛星が発見され、ギリシャ神話における冥府の渡し守のカロンにちなみカロンと名づけられた。地球と月は約38万4400kmもはなれているが、カロンは冥王星からわずか1万9000kmほどの軌道をまわっている。そのため、発見当時の分解能の低い望遠鏡では2つの天体をみわけられず、冥王星の大きさを過大評価することになったのである。カロンの公転周期は約6.39日と冥王星の自転周期とほぼ等しい。母惑星の自転と衛星の公転が同期するような系は、太陽系内ではほかに例がない。85～90年にかけて、冥王星とカロンが互いの正面をくりかえしとおる軌道にあったおかげで、大きさをかなり正確にきめることができた。冥王星の直径は約2390kmしかないが、カロンの直径は約1172kmもあり、その共通重心は冥王星の外にあるため、地球と月の関係よりももっと二重惑星系に近いといえる。

2005年5月に、新しく2つの衛星が発見された。どちらも、直径が数十キロメートルから百数十キロメートルの小さな衛星である。06年6月、国際天文学連合により、この2つの衛星のヒドラとニクスという名称が正式に承認された。