太陽系の惑星の軌道順序は何によって決まるのでしょうか?

(ダン・トリ) - システム内の惑星間のどのような相互作用、あるいは星間力によって、惑星が現在の位置にあるのでしょうか?

木星よりも大きな「ゲスト」惑星が太陽系に秩序を生み出した（写真：cemagraphics/ゲッティイメージズ）。

太陽の周りを回る惑星の軌道については、これまで多くの科学的議論がなされてきました。現在の惑星の軌道の特徴はよく理解されていますが、太陽系の形成以来、どのように進化し変化してきたのかは依然として謎に包まれています。

過去数十年にわたり、科学者たちは、惑星間の相互作用により「若い」惑星が元の位置から内側または外側に移動するようになったと主張し始めている。

現在、新たな理論では、木星よりも質量の大きい天体が太陽系を通過し、惑星の秩序を決定づけたのではないかと提唱されている。

惑星の軌道の進化は複雑です。当初、惑星は若く非常に高温の太陽を周回するガスと塵の円盤から形成されました。角運動量保存則により、その物質は平面状になり、結果として円軌道を形成しました。

惑星が成長するにつれて、最初の物質円盤（原始惑星自体）内での相互作用により、惑星の軌道は元の軌道よりも小さくなったり大きくなったりします。

さらに、重力相互作用は離心率と傾きに大きな変化を引き起こし、時には原始惑星の物質円盤が太陽系から放出されることもあります。太陽からの潮汐力もこれらの惑星の軌道に影響を与えることがあります。

太陽系の形成過程において、原始惑星を生み出す爆発は頻繁に発生していましたが、遠方の天体からの接近も見られました。こうした接近は稀でしたが、遠方の惑星系に関する貴重な情報を提供しました。

2017年に発見された小惑星オウムアムアは、初めて確認された「訪問者」です。細長い形状と異常な加速をしており、これはガス放出などの重力以外の力によるものと考えられます。

星間彗星オウムアムアの想像図。パンケーキのような形をしたこの天体は、塵ではない天体として太陽系外から来た初めての天体として知られています（画像：NASA、ESA、STScIのジョセフ・オルムステッド氏とフランク・サマーズ氏）。

カナダのギャレット・ブラウン大学の科学者らが提唱する新しい理論は、そのような恒星間訪問者が飛来し、太陽系の惑星の軌道に変化をもたらした可能性があると示唆している。

研究チームは巨大ガス惑星の軌道離心率を研究し、現在の理論では観測結果を説明できない可能性が高いことを明らかにした。そして、木星の質量の2倍から50倍の質量を持つ天体が太陽系を通過し、太陽系の軌道秩序を形成していたことを実証した。

研究チームは、20天文単位未満の近日点（太陽から最も近い距離）を6km/秒未満の極小速度で通過する物体が、私たちが観測する軌道秩序に影響を与えた可能性があると主張している。

彼らによると、恒星間訪問者が現在の軌道を形成した可能性は100分の1だ。これは、これまでの理論が示唆していたよりもはるかに高い確率だ。

研究チームは、シミュレーションと上記のようなゲスト天体の特性のおおよその値を用いて、この理論が現在の太陽系の惑星の順序を説明するのに最も適していると結論付けました。

出典: https://dantri.com.vn/khoa-hoc-cong-nghe/cai-gi-da-quyet-dinh-trat-tu-quy-dao-cua-cac-hanh-tinh-trong-he-mat-troi-20241213012045937.htm