太陽系～惑星の位置関係を見てみよう～

私たちの住む太陽系には、8つの惑星が存在します。

これらの惑星の位置関係を、太陽からの距離で見てみましょう。

実は、惑星が位置するのは、地球の公転軌道半径の30倍までの領域です。

それより外側には、太陽系外縁と呼ばれる広大な領域が広がっています。

1. 「天文単位」で見た惑星の位置関係

太陽と地球の平均距離は1億4959万7870キロメートルです。

この距離を、1天文単位（単位：AU）と定義しています。

太陽と各惑星との距離のデータを、表1に示します。

近日点（太陽から最も近い距離）と遠日点（太陽から最も遠い距離）を、天文単位で表しています。

それぞれの平均距離は、（近日点＋遠日点）÷2で算出しました。

公転周期は、ケプラーの第3法則から計算しました。

基礎知識についての記事はこちら。

図1. 太陽と各惑星との距離のデータ一覧

太陽との平均距離を見ていくと、水星・金星・地球・火星は近い位置にあることがわかります。

地球のすぐ外側にある火星は、太陽との距離が、地球と約1.5倍しか違いません。

ところが、火星の外側にある惑星を見ると、木星では約5倍、土星では約10倍、天王星では約20倍と、惑星の公転軌道同士の間隔はどんどん広くなっています。

一番外側の惑星・海王星に至っては、太陽との距離が地球の30倍に達します。

太陽との距離が大きくなるほど公転周期は長くなり、海王星の場合では、太陽のまわりを1周するのに約165年もかかります。

しかし太陽系全体で考えたとき、惑星の位置する領域は、太陽系の中心部に限られています。

海王星の公転軌道の外側、すなわち太陽からの距離が30AUを超える領域は、太陽系外縁と呼ばれます。

太陽からの距離が30～50AUの領域には、「エッジワース・カイパーベルト」と呼ばれる、リング状の小天体の密集地帯が広がっています。

アイルランド人のエッジワースと、アメリカ人のカイパーという、2人の天文学者によって予想されたため、この名前が付きました。

エッジワース・カイパーベルトの代表的な天体は、冥王星（2006年に準惑星に降格）です。

また、エッジワース・カイパーベルトは、ハレー彗星に代表される短周期彗星のふるさとでもあります。

さらに外側の、太陽からの距離が数百AUあたりには、エッジワース・カイパーベルトからはじき出された天体が存在します。

これらの天体を「散乱円盤天体」といいます。

散乱円盤天体の場合、近日点はエッジワース・カイパーベルトの中にありますが、遠日点は外側に大きく外れてしまっています。

代表的な天体は、準惑星エリスです。

エリスは、その大きさ・質量が冥王星を上回り、冥王星が惑星から降格されるきっかけとなったことで有名です。

それよりもっと外側の、太陽からの距離が1～10万AUの領域には、「オールトの雲」と呼ばれる天体群があると仮定されています。

1950年にオランダ人のヤン・オールトが、太陽系の果てに長周期彗星の巣があるはずだとして、太陽系を球状に取り囲む小天体群を提唱しました。

現時点では、オールトの雲に属する天体はまだ発見されていません。

オールトの雲の端に当たる10万AUを、太陽系の最外周と考えると、太陽系の半径は約1.58光年に相当します。

太陽系外縁と呼ばれる、太陽からの距離が30AU以上の領域には、まだまだ観測の進んでいない広大な世界が広がっています。

私たちの地球を含む8つの惑星が存在する領域は、太陽に非常に近い、太陽系の中心部であることがわかります。