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第7章ほかの世界――太陽系入門Other Worlds: An Introduction to the Solar System

Smaller Members of the Solar System太陽系の小さな仲間たち

Most of the planets are accompanied by one or more moons; only Mercury and Venus move through space alone. There are some 430 known moons orbiting planets and dwarf planets (see Appendix G for a listing of the larger ones), and undoubtedly many other small ones remain undiscovered. The largest of the moons are as big as small planets and just as interesting. In addition to our Moon, they include the four largest moons of Jupiter (called the Galilean moons, after their discoverer) and the largest moons of Saturn and Neptune (confusingly named Titan and Triton).

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ほとんどの惑星は一つ以上の衛星を伴っており、宇宙を単独で動いているのは水星と金星だけである。惑星と準惑星を周回する衛星は約430個知られており(大きなものの一覧は付録Gを参照)、まだ見つかっていない小さな衛星も、間違いなく数多くある。最大級の衛星は小さな惑星ほどの大きさがあり、同じくらい興味深い。これには私たちの月のほか、木星の大きい方から四つの衛星(発見者にちなんでガリレオ衛星と呼ばれる)、土星と海王星でそれぞれ最大の衛星(紛らわしいことに、タイタンとトリトンという名前である)が含まれる。

Each of the giant planets also has rings made up of countless small bodies ranging in size from mountains to mere grains of dust, all in orbit about the equator of the planet. The bright rings of Saturn are, by far, the easiest to see. They are among the most beautiful sights in the solar system (Figure 7.7). But, all four ring systems are interesting to scientists because of their complicated forms, influenced by the pull of the moons that also orbit these giant planets.

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巨大惑星はそれぞれ、無数の小天体でできた環も持つ。その大きさは山ほどのものからごく小さな塵の粒までさまざまで、すべてが惑星の赤道の周りを公転している。土星の明るい環は、ほかと比べてはるかに見やすい。太陽系でも最も美しい眺めの一つである(図7.7)。しかし、四つの惑星の環はいずれも、科学者にとって興味深い。これらの巨大惑星を同じく周回する衛星の引力を受けて、複雑な形をしているからである。

Saturn and Its Rings.土星とその環。

土星とその環の画像。土星の極のほぼ真上から撮影したもので、惑星をぐるりと囲む環を、ほぼ正面から見ている。太陽光は左下から差し込み、環が土星の雲頂に細い影を落とす一方、土星自身は右上の環の上に影を落としている。

credit: modification of work by NASA/JPL/Space Science Institute · JPL image use policy

Figure 7.7 This 2007 Cassini image shows Saturn and its complex system of rings, taken from a distance of about 1.2 million kilometers. This natural-color image is a composite of 36 images taken over the course of 2.5 hours. (credit: modification of work by NASA/JPL/Space Science Institute)

図7.7 2007年のこのカッシーニの画像には、約120万km離れた所から撮影した土星とその複雑な環が写っている。自然な色に仕上げたこの画像は、2.5時間にわたって撮影した36枚の画像を合成したものである。(提供:NASA/JPL/Space Science Instituteの作品を改変)

The solar system has many other less-conspicuous members. Another group is the asteroids, rocky bodies that orbit the Sun like miniature planets, mostly in the space between Mars and Jupiter (although some do cross the orbits of planets like Earth—see Figure 7.8). Most asteroids are remnants of the initial population of the solar system that existed before the planets themselves formed. Some of the smallest moons of the planets, such as the moons of Mars, are very likely captured asteroids.

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太陽系には、ほかにも目立たない仲間が数多くいる。その一群が小惑星である。小さな惑星のように太陽を回る岩石質の天体で、主に火星と木星の間の空間にある(ただし、地球などの惑星の軌道と交わる軌道を持つものもある。図7.8参照)。ほとんどの小惑星は、惑星そのものができる前の太陽系に存在した最初の天体集団の名残である。火星の衛星など、惑星のごく小さな衛星の中には、捕獲された小惑星である可能性が非常に高いものもある。

Asteroid Eros.小惑星エロス。

小惑星エロスの画像。ほぼすべての小惑星と同じく、エロスは球形ではなく、非常に不規則な形をしている。この場合はジャガイモに似た形である。表面には多数のクレーターがあばたのように刻まれている。

credit: modification of work by NASA/JHUAPL · NASA media use guidelines

Figure 7.8 This small Earth-crossing asteroid image was taken by the NEAR-Shoemaker spacecraft from an altitude of about 100 kilometers. This view of the heavily cratered surface is about 10 kilometers wide. The spacecraft orbited Eros for a year before landing gently on its surface. (credit: modification of work by NASA/JHUAPL)

図7.8 地球の軌道を横切るこの小さな小惑星の画像は、探査機NEARシューメーカーが高度約100 kmから撮影したものである。多数のクレーターに覆われた表面が、幅約10 kmにわたって見えている。探査機はエロスを1年間周回した後、その表面にそっと着陸した。(提供:NASA/JHUAPLの作品を改変)

Another class of small bodies is composed mostly of ice, made of frozen gases such as water, carbon dioxide, and carbon monoxide; these objects are called comets (see Figure 7.9). Comets also are remnants from the formation of the solar system, but they were formed and continue (with rare exceptions) to orbit the Sun in distant, cooler regions—stored in a sort of cosmic deep freeze. This is also the realm of the larger icy worlds, called dwarf planets.

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別の種類の小天体は、主として水、二酸化炭素、一酸化炭素といった気体が凍ってできた氷からなる。これらの天体は彗星と呼ばれる(図7.9参照)。彗星も太陽系が形成されたときの名残だが、太陽から遠い、より冷たい領域で形成され、ごくまれな例外を除いて、今もその領域で太陽を回り続けている。いわば宇宙の冷凍庫に保管されているのである。この領域には、準惑星と呼ばれる、より大きな氷の天体も存在する。

Comet Churyumov-Gerasimenko (67P).チュリュモフ・ゲラシメンコ彗星(67P)。

チュリュモフ・ゲラシメンコ彗星(67P)の画像。この不規則な形の天体を構成する二つのふくらみが、左上からの太陽光に照らされている。日光の当たる彗星表面から、物質の明るい筋が放射状に伸びている。日陰の部分からは、このような筋は見えない。

credit: modification of work by ESA/Rosetta/NAVACAM, CC BY-SA IGO 3.0 · CC BY-SA 3.0 IGO

Figure 7.9 This image shows Comet Churyumov-Gerasimenko, also known as 67P, near its closest approach to the Sun in 2015, as seen from the Rosetta spacecraft. Note the jets of gas escaping from the solid surface. (credit: modification of work by ESA/Rosetta/NAVACAM, CC BY-SA IGO 3.0)

図7.9 この画像は、67Pとも呼ばれるチュリュモフ・ゲラシメンコ彗星が2015年に太陽へ最も近づいたころの姿を、探査機ロゼッタから撮影したものである。固体の表面から噴き出すガスのジェットに注目しよう。(提供:ESA/Rosetta/NAVACAMの作品を改変、CC BY-SA IGO 3.0)

Finally, there are countless grains of broken rock, which we call cosmic dust, scattered throughout the solar system. When these particles enter Earth’s atmosphere (as millions do each day) they burn up, producing a brief flash of light in the night sky known as a meteor (meteors are often referred to as shooting stars). Occasionally, some larger chunk of rocky or metallic material survives its passage through the atmosphere and lands on Earth. Any piece that strikes the ground is known as a meteorite. (You can see meteorites on display in many natural history museums and can sometimes even purchase pieces of them from gem and mineral dealers.)

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最後に、太陽系の至る所には、宇宙塵と呼ばれる砕けた岩石の無数の粒が散らばっている。これらの粒子が地球の大気に入ると(毎日何百万個もが入ってくる)、燃え尽き、その際に夜空で一瞬光る。これが流星であり、一般には流れ星とも呼ばれる。ときには、岩石や金属でできた比較的大きな塊が、大気を通り抜けても燃え尽きず、地球に落ちてくる。地面に達したかけらは、どれも隕石と呼ばれる。(多くの自然史博物館で隕石の展示を見ることができ、宝石や鉱物の販売業者から、そのかけらを購入できることもある。)