--- 素朴な疑問集 ---
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疑問No.700 (2008.09.03)

Q. エンデバーさんからの疑問

 太陽系の惑星軌道について教えてください。
 太陽系の惑星は、冥王星(昨年に外れましたが……)以外は、太陽を中心にレコード盤のようにほぼ同平面上を回っているようです。
 惑星はいくつもあるのだし、それぞれの惑星の由来が同じとも思えません。軌道面が違っていてふつうだと思うのです。
 太陽系の惑星は、なぜ、だいたい同じ平面上にあるのでしょうか?

他の恒星と惑星の関係でも似たような感じなのかな?
 疑問は素朴でも、答えるのはむずかしそうですね。(星田)


A. ごんたさんから

 銀河系の渦と同じように、太陽系も渦の中で各々の惑星が誕生したと考えるなら、水平線上に星々が並ぶのは必然と言えるのではないでしょうか? 渦は平面状の回転ですから……。

A. bluestarさんから

 これは推測ですが、太陽系の成り立ちに起因するのではないかと思います。
 太陽系誕生説は何種類かありますが、もっとも有力な説が何説だったか定かではありませんが、太陽系が形をなさないとき、浮遊物質が衝突を繰り返しだんだん大きな塊になってゆき、原始の太陽が誕生しました。そして、原始の太陽は大きくなるにつれ自転に伴う大きな引力(重力)を持つようになります。
 その引力は赤道部分(一番径の大きい部分)がいちばん強くなりますので、その赤道面に沿って他の浮遊物質が回転を始め、お互いに衝突を繰り返ししながら大きくなって惑星が形成されます。土星の輪を考えれば想像できますね。
 このとき、小さな塊は太陽に吸収され、遠心力・向心力が釣り合った場所に現在存在する惑星が出来ました。そしてその惑星自体も自転を始め、それぞれに引力(重力)が発生します。
 その重力がお互いに干渉しあい、惑星は軌道を楕円にしたり公転面が微妙に傾いたりしてる。とまあ専門的なことは解りませんが、勝手に自分で想像しています。
 宇宙のことを考えると面白いですね。想像は自由ですから……。

A. おやじんさんから

 そもそも、太陽も惑星も元は宇宙に漂うこまかいチリ(ガス)が集まってできたといわれてます。集まるときにどういうわけか、渦を巻いてだんだん増え、重力を増し更にたくさん集まって、ところどころに渦の濃いところができ、中心のいちばん大きい塊が重力による圧縮で核融合が始まり太陽(恒星)となりました。
 その他の小さな渦は、それほど大きな重力がなかったため、自分で光ることができず恒星の周りを回る惑星となったのです。
 このように、太陽系はもともと大きな渦からできたと考えられているので、その軌道は平面に近いのです。図解できれば簡単なんですが……。
 私たちの太陽系以外の惑星は、まだそうたくさんは発見されていませんし、その運動(軌道)もしっかり観測されていないので、疑問に対する答えも推測の域を出ないのが現状だと思います。

A. しょうごさんから

 太陽系ができた頃を知っている人はいませんので、(私の知っている)最新の学説です。
 太陽やその他の惑星・衛星・小惑星等は、宇宙空間に浮遊する微小な塵が集まって形成されたと考えられています。この塵が、何らかの「ゆらぎ」により、1点に向かって収縮を開始します。
 均一に分散した塵が1点に集まったときには、球状になるはずですが、この塵も全てが自転しているため、全体的には円盤状(レンズ状)になります。ある程度、密度が高くなったレンズの中心の厚い部分が原始太陽になっていきます。周囲の薄い部分もところどころで凝集していって小さな固まり(微惑星)が無数個できます。この無数個の微惑星が衝突・合体を繰り返して、現在の惑星ができたと考えられています。
 つまり、同一方向に自転していた星間物質が同一平面状に集められてできあがったのが太陽系(の主要部分)であるため、惑星の公転軌道面と公転方向は主要な惑星でほぼ類似となりました。
 衛星については、微惑星どうしの衝突・合体の際にお互いの引力圏に入ったという説があり、そのため惑星の公転軌道面とは、必ずしも一致しないということです。
 また、冥王星のように惑星公転起動面から大きくずれている天体については、太陽系外、もしくはオールト雲などから太陽系の重力に引かれて捕まってしまった迷子星という説があり、私はこれがいちばん好きです。
 彗星・流星というのは、太陽系の最外縁部にあるとされる塵の雲であるオールト雲がその巣であると言われています。だから惑星公転軌道面には関係なく飛来してきます。
 かなりの長文ですが、できるだけわかりやすく解説したつもりです。