小惑星帯
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小惑星帯 小惑星は主として火星軌道と木星軌道の中間に分布する。このほか、木星軌道上の太陽から見て木星に対して前後60度の位置にトロヤ群と呼ばれる小惑星の集まりが存在する。図の単位は光分（左）と天文単位（右）
小惑星帯（しょうわくせいたい、アステロイドベルト、英: asteroid belt）は、太陽系の中で火星と木星の間にある小惑星の軌道が集中している領域を指す言葉である。ほかの小惑星集中地域に対して、それらが小惑星帯と呼ばれるようになるかもしれないと考えられるようになったころから、区別のためにメインベルト（英: main belt）とも呼称されている[1]。
目次
1 起源
2 小惑星帯の環境
3 太陽系外の小惑星帯
4 脚注
5 関連項目
起源
多くの天文学者によって同意される一般的な理論では、惑星は太陽系の歴史の最初の100万年の間に、微惑星の累積によって形成されたとされる。微惑星は度重なる衝突によって、我々にとってなじみ深い岩の多い惑星（地球型惑星）と、巨大ガス惑星（木星型惑星）や巨大氷惑星（天王星型惑星）のコアとなった。
しかし、現在小惑星帯と呼ばれるこの地帯では、木星の強い重力によって惑星となる最終段階を阻まれ、微惑星は単一の惑星を形成することができずにそのまま太陽の周りを回り続けた。このことから、小惑星帯は原始の太陽系の名残であると考えることができるが、多くの観測では活発な変化がみられるため、小惑星自体は原始の状態を保っているわけではない。対して、エッジワース・カイパーベルトなどに属する太陽系外縁天体は、太陽系の構成以来ほとんど変化が無いと考えられている。
小惑星帯の環境
一般的には宇宙空間に岩石がびっしりと密集しているイメージで描かれることが多いが、実際の小惑星帯の大部分は空っぽである。宇宙船がゆうに素通りできるほどの空間があり、慎重に狙いをつけずに小惑星に到達するのはほとんど不可能であるといえるほど広大な規模に散開している。
それでもなお、現在小惑星帯には何十万もの小惑星が発見されており、その総数は数百万もあると推定される。またそれ以外にも1個の準惑星と逆行小惑星、何個ものメインベルト彗星や彗星・小惑星遷移天体も存在する。小惑星帯にある天体のうちおよそ220個は直径が100 kmを超え、中でも最も大きいのはケレスであり、その直径はおよそ1,000 kmである。小惑星帯内の全体の質量は2.3 ×1021 kgであると見積もられ、それは地球の月の1/35である。そしてその総量の1/3はケレスによって占められる。
その数の多さは非常に活発な環境形成に役立ち、そのために、小惑星同士の衝突は（天文学の用語としては）頻繁に起こる。衝突は小惑星を新しい小惑星の「族」を形成するような多数の小さい断片にするか、それが低い相対速度で起こるならば2つの小惑星を接合する可能性もある。50億年後には小惑星帯にある小惑星のほとんどは現在のものと同一ではなくなっていると考えられる。
小惑星帯は、SFの中でも科学的正確性より活劇性を重視した作品では、衝突を避けるために特殊な対策をとらねばならないほど濃い存在として描かれる。形成中の原始的な惑星とその輪ならばそのように見えるかもしれないが、小惑星帯はそうではない。実際には、一つの小惑星が無作為な他の小惑星の近くを通るのさえ非常に珍しいほど広大な領域に展開されている。例えば太陽系の外側、小惑星帯の向こう側に送られた多数の宇宙探査機は小惑星帯で問題を起こしたことは一度もない。さらに、小惑星とランデブーする任務を行うためには、非常に精密なターゲティング手法が必要となる。小説『2001年宇宙の旅』は、孤独な小惑星と宇宙船の「遭遇」を現実的に描いている。
太陽系外の小惑星帯
太陽以外のいくつもの恒星の周囲に、塵またはデブリからなるベルトが発見されている。ベルトの軌道半径は画像から直接測定するか、ベルトの温度から計算される。
| 恒星 | 太陽系からの距離 (光年) | 軌道半長径 (天文単位) |
|---|---|---|
| エリダヌス座ε星 | 10.5 | 35-75 |
| くじら座τ星 | 11.9 | <55 |
| ベガ | 25 | 86-200 |
| けんびきょう座AU星 | 33 | 210 |
| HD 69830 | 41 | <1 |
| かに座55番星 | 41 | 27-50 |
| がか座β星 | 63 | 25-550 |
| うさぎ座ζ星 | 70 | 2.5-12.2 |
| HD 107146 | 88 | 130 |
| フォーマルハウト | 133 | 25 |
| HD 12039 | 137 | 5 |
HR 4796 A | 220 | 200 |
| HD 141569 | 320 | 400 |
| HD 113766 | 430 | 0.35-5.8 |
脚注
^ 生駒大洋, 関根康人, 廣瀬敬 『海のすべて』 ニュートンプレス、2017年、24頁。ISBN 978-4-315-52060-6。
関連項目
- 宇宙空間
- 準惑星
太陽系小天体
- 小惑星
- 彗星
- トロヤ群
地球近傍天体
- 地球近傍小惑星
太陽系外縁天体
- エッジワース・カイパーベルト
- エッジワース・カイパーベルト天体
- 冥王星族
- オールトの雲
- 太陽系外惑星
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