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日本惑星科学会誌 Vol.17.No.1,2008

特集「太陽系天体の種別とその概念整理」「惑星」ではない＜惑星＞たち
渡邊 誠一郎1（要旨）「太陽のまわりを公転する天体」という広義の意味でも＜惑星＞という言葉を使っていいのではないだろうか．あるいは＜遊星＞としゃれてもいいが．とくに初等中等教育では，太陽・地球・月に対応する星・＜惑星＞・衛星という普遍概念を軌道の違いによって理解させるというのが最優先されるべきであろう．その場合，国際天文学連合 (IAU) 決議で定義された「惑星」は＜大惑星＞のような別称を与えればすっきりすると思う．いずれにせよ，惑星の普遍的な定義はこれからも惑星科学のテーマであり続けるだろう．

1. IAU決議による「惑星」の定義

a) 太陽のまわりを公転する軌道にある．
3b) 形状を保とうとする固体内部の力 (rigid body
この稿では，2006年に開催された第26回国際天文学forces) を上回る自己重力を生じさせる質量があ

連合 (IAU) 総会の決議で定義された意味での惑星にるため，静力学平衡形状（ほぼ球形）をしているとは鉤括弧をつけて「惑星」と表記する．また，IAU決議で定義された「準惑星」や「太陽系小天体」にも鉤括弧をつける．それに対して，より広義に「太陽のまみなせる．
c) 自分の軌道の周辺から他の天体をきれいに無くしてしまっている．

わりを公転する天体」という意味を持つ惑星という語

これに対して，要件 c)のみを欠く天体で衛星ではなには山括弧をつけて＜惑星＞と表記する．小惑星や系いものを「準惑星」(dwarf planet) としている．そして，外惑星などの複合語の場合，構成要素として含まれて要件b)を満たさない衛星ではない天体は「太陽系小天いるのは，ほとんどは広義の＜惑星＞なので，煩雑さ体」(small Solar System body) と定義している．

を避けるためいちいち山括弧をつけないで書く．ただある専門語の定義が複数の要件から成る場合，それし，通常とは異なる用法の場合は，複合語全体に山括ぞれの要件のみを満たすものに，それぞれ別の専門語

弧をつける（＜大惑星＞など）．

を充てることが多い．この稿では，仮にa) を太陽周繰り返しになるだろうが，IAU決議による「惑星」の定義を掲げておく:
太陽系の「惑星」(planet) とは以下のa)からc)の3条
2件を満たす天体 (celestial body) のことである：

回天体，b) を自己重力天体，c) を孤立天体と呼ぶことにする．すると「惑星」は太陽周回孤立自己重力天体ということになる．
本稿における私の提案は，太陽周回天体で衛星でないものを広義の＜惑星＞と呼ぶべきだというものであ

1. 名古屋大学 大学院環境学研究科
2. 天体とは何か，とくにその大きさの下限については明快な定義を筆者は知らない．個人的は，小隕石や流星体，流星塵は天からやって来るが，天体と呼ぶには違和感を感じるので，本稿では，天体の下限を直径 100 m 程度としておこう．
3. 分子間力などの原子・分子あるいは粒子どうしを結びつける力で究極的には電磁気力である．
4. star のこと．日本語では惑星も衛星にも＜星＞という語が構成要素となっているため，恒星と呼ばないと国語的には分かりにくいが，現代天文学では単に「星」と呼ぶのが普通である．
英語では，star, planet, satellite と 3 者の語としての区別は単純明確である．

る．その話の前にまず，IAU決議での「惑星」の3要件を吟味しておこう．
要件a) の太陽周回天体というのは，太陽・地球・4月の普遍概念として，星 ・＜惑星＞・衛星を設定した際の，最も素朴な意味での＜惑星＞の定義であろう．
ただし，衛星といえども太陽中心の座標でその軌道だけを描いてみれば，惑星との区別は困難であり，要件a) は＜惑星＞と衛星を区別するものとはならないと

「惑星」ではない＜惑星＞たち／渡邊539も考えられる ．また，双子惑星と＜惑星＞–衛星系の数比（尽数関係）になると，近接遭遇は回避され，その境界は明確ではなく，IAU決議でも衛星は未定義のま軌道は安定化される場合がある．このため大きな「惑まである．一つの考え方は，2天体の共通重心が一方星」であっても自身の重力だけではその軌道の周囲かの天体内部に入っていれば，＜惑星＞–衛星系，外にら他の天体をきれいに無くすことはできない．これは出ていれば双子惑星というものである．これによれば木星に対するトロヤ群小惑星（公転周期比1:1）や，海地球–月系はぎりぎり「惑星」–衛星系だが，冥王星–王星に対する冥王星など（公転周期比2:3）の存在を見カロン系は双子惑星（IAU決議の定義ではどちらも「惑れば明らかである．よって要件c)の中の「他の天体」星」ではない）となる．しかし，この基準にコンセンには定義の対象となる天体より質量のずっと小さい天サスが得られている訳ではない．しかし，だからとい体（衛星，海王星にとっての冥王星，木星にとってのって，＜惑星＞と衛星の区別が曖昧であると言うべきトロヤ群小惑星など）は含まれないものと考えなくてではない．ある＜惑星＞から見て他の＜惑星＞と自分はいけない．なお，木星と海王星以外の「惑星」の周の衛星の区別は明確である．

囲に他の天体がほとんど無いのは，自身の重力による要件b) の自己重力天体というのは，軌道ではなくのではなく，木星や他の「惑星」の重力摂動によって天体自体の構造に関するものである．要は質量によるそれらが無ければ安定な尽数関係にある軌道が不安定線引きと考えて良いように思えるが，これもそう単化された結果と考えられる．これらのことから，要件純ではない．例えば，半径数kmの微惑星であっても，c) が妥当なものかどうかは疑問が残る．

それが半径1 mm程度の砂粒の集合体で焼結が進んで6

このように「惑星」の要件はいずれもかなり不明確いなければ ，砂粒間に働くファンデル・ワールス力なものと言わざるを得ない．しかし，太陽系の「惑星」が弱いため自己重力によってほぼ球形となるものと予が8つであり，それらを冥王星やエリスなどそれより想される．一方で，一度溶融した後固化した母天体が小さい太陽周回天体と区別した点は広いコンセンサス

衝突破壊された破片天体であれば，数百km程度のサが得られている．何より，8つの「惑星」は太陽を別イズでもいびつな形を保持できる．要は自己重力に対として質量の大きな太陽系天体の上位から8つを占め抗する固体内部の力は天体の物性に依存するため，単ている．太陽系で最も重い衛星であるガニメデは，半純に天体の質量だけで自己重力天体と呼べるか否かが径では水星（最軽量「惑星」）を上回るものの，質量で判定できないのである．つまり要件b) は，具体的には水星に及ばない．また，水星は冥王星やエリスに比どの天体が満たすかについてはかなり不明確だと言えべると10倍以上の質量がある．どちらかというと，8る．「準惑星」の例として掲げられている天体のうちつの「惑星」を念頭に置いて要件a) からc) がやや無最小のものである小惑星ケレスは，直径が1000 km弱， 理を含んで案出されたというのが実態に近いのではな
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質量が約1×10 kgである．

いかと思う．

要件c) の孤立天体は太陽周回天体についての更なる制限条件であるが，これも分かりにくい．大きな太2. 広義の＜惑星＞のすすめ

陽周回天体は周囲の太陽周回天体に重力的な摂動を及ぼして，その軌道を大きく散乱する．しかし，その散IAU決議による「惑星」の定義は，冥王星やエリス

乱は，周囲の天体の軌道離心率を増大させるが，そのなど「準惑星」を他の8つの「惑星」とは区別したこ

近日点距離もしくは遠日点距離は散乱源天体の軌道長とと，「惑星」という語を明確に限定したということ半径近くにあるままである．このため衝突による合体の両方の側面がある．私は，前者は支持するが，後や他の天体による重力散乱がなければ，周囲の天体の者には，とくに日本語でそのように強く限定するこ軌道の一部は近接したままとなる．このとき散乱されとには違和感を覚える．それは，日本語の＜惑星＞た天体の公転周期が散乱源天体の公転周期と簡単な整は，英語のplanetよりも広く使われてきたと思うから

5. 実際，このような考えに基づく混乱を防ぐために，要件 a) があるにもかかわらず，「準惑星」や「太陽系小天体」の定義で「衛星ではない」といちいち繰り返しているのであろう．
6. 後述の微惑星はこのようなものと考えられている．

である ．その一番の根拠は，小惑星という名称である．

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英米ではasteroidという語がminor planetよりもよく使われてきたため，asteroidも＜planet＞の一種だと

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いう認識は弱いものと想像されるのに対し，日本語で大惑星＞あるいは＜真惑星＞のような名称する方が良は小惑星という複合語は，構成要素に＜惑星＞を含んいように思うのだが…

でいるため，一部の専門家を除けば小惑星も＜惑星＞あるいは，IAU決議の「惑星」はそのままとし，太のうちと捉えてきた．また岩石惑星や氷惑星という複陽のまわりを公転する天体には＜遊星＞という簡潔な合語は，専門家の間でも「惑星」に限らず小惑星や太名称を与えるのも一策かも知れない．＜遊星＞という陽系外縁天体に対して使われてきた．惑星科学の対象語が（本誌タイトルを除いて）ほぼ死語となっているたも「惑星」に限られず＜惑星＞全般であろう．このため，現状では違和感があるが，使い慣れれば楽しい名め今回の「惑星」の定義は強く限定されたものと感じ前かも知れない．あるいは中国語の「行星」を借用するのである．一方，英語のplanetは，もともと8つの「惑るというのもある．英語では＜planetary body＞では星」＋冥王星に限定されて使われてきたので違和感はどうだろうか．

少ないようだ．しかし，英語においても太陽周回天体の総称に簡明な用語がないという問題は残る．

3. 太陽系形成論からみた＜惑星＞

さ ら に 私 は 専 門 が 惑 星 形 成 論 で あ る た め，「惑星」の卵である微惑星 (planetesimal) から原始惑星太陽系の形成過程を考えるとき，「惑星」ができた(protoplanet) を経て現在の「惑星」までを連続的にのはいつと考えるべきなのだろうか．太陽系形成の標＜惑星＞と捉える感覚が強い．この場合，いつから「惑準シナリオにおいては，原始惑星系円盤の中心面付近星」になったのかという問いに答えるのは今のところに形成されたダスト層が自己重力不安定によって分裂困難である（後述）．

して微惑星が形成されたと考えられている．形成され太陽のまわりを公転する（衛星でない）天体には総称たダスト集合体である微惑星は，サイズは数kmだがを与えるべきである．この明快に定義できる概念にふ自己重力天体ということになる．微惑星は暴走成長過

さわしい日本語は，現状ではやはり＜惑星＞であろう．

程を経て原始惑星となる．原始惑星が周囲の微惑星のそれを太陽系天体とするのが公式見解に一番近いので運動状態をコントロールするようになると成長は鈍り，あろう．しかし，太陽系天体では，太陽の周りを回る寡占的成長期となる．その後はより長いタイムスケーという語義が失われ，衛星も入ってしまうように感じ

ルで原始惑星どうしの軌道交差が起こり，衝突合体とる．また星のまわりを公転する天体への一般化が難し

その後のガス抵抗による円軌道化を経て，現在の惑星い．そこで太陽周回天体とすれば意味は明白になり，系へと進化したと考えられている．

一般化も可能になるが，語として長すぎる嫌いがある．

こうした成長過程から判断すると，微惑星が要件b)

さまざまな複合語をつくる点からも＜惑星＞はなるべを満たす自己重力天体に相当し，原始惑星はさらに要く広くかつ簡明に捉えるべきである．そこで，少なく件c) を満たす「惑星」に相当することになる．もし，とも惑星という語には，IAU決議の「惑星」という狭そうであれば「惑星」の要件と惑星形成論が想定する義の意味に加えて，太陽のまわりを公転する天体＜惑「惑星」の成長過程に対応がつくことになり興味深い．

星＞という広義の意味があることを明確にすべきだと

しかし，IAU決議での自己重力天体とみなされるのは思う．混乱を避けるためには，できれば「惑星」を＜微惑星よりはずっと重い天体が想定されている．これ

7. 筆者は planet と＜惑星＞という語義の差を歴史的に調べた訳ではなく，あくまでも近年における＜惑星＞の語の使われ方に基づいて議論している．常識的な範囲で聞きかじった歴史に触れておくと，英語の planet の語源はギリシア語 asteres
planetai (= wandering stars) である．日本では，個々の惑星名は使われていたが，総称名は無かった．西洋文献の訳語として，江戸時代に＜惑星＞，游星（後に遊星），行星（漢籍より）などが書物に登場する．戦前は東大系の学者が＜惑星＞を使い，京大系の学者が＜遊星＞を使ったという俗説があるが，これは「アメリカの学者は冥王星を惑星だと主張している」という程度の話で反例もあるらしい．いずれにせよ，戦争直後までは遊星もけっこう優勢で，関西出身の筆者の父も遊星と言うことがあった．

は，小惑星や太陽系外縁天体の多くが微惑星よりずっと固い物性をもっている，つまり岩石や氷の塊であり，さらに母天体の衝突破壊による破片として形成されたものが多いため，比較的大きなサイズの天体でもいびつな形を保持しうるためと考えられる．また，比較的短時間のうちに軌道交差を起こしてしまう寡占成長期の原始惑星たちを要件c) を満たすと言えるのかも不明確である．
そこで，2節での議論と組み合わせて，次のように

「惑星」ではない＜惑星＞たち／渡邊

41整理するのはいかがだろう．

ように生命が誕生する可能性がある――などと教えれ＜惑星＞：微惑星がもととなって形成された太陽のまば良い．あわせて，コペルニクスやガリレオからチコ・わりを公転する天体．ただし，＜惑星＞のまわりブラーエやケプラーを経てニュートンに至る科学史もを回る天体は衛星と呼ぶ．＜大惑星＞の他，現在伝えたい．星・＜惑星＞・衛星の学習は宇宙の階層性のところ小惑星，太陽系外縁天体，彗星と呼ばれを理解する土台となると思う．ている天体を含む．
＜大惑星＞：寡占成長期の原始惑星がもととなって形

5. 終わりに成された＜惑星＞．ただし，原始惑星がカタスト
ロフィックな破壊を受けたものは＜大惑星＞とは＜惑星＞は自然科学の枠をはるかに超えた大きな言せず，破片のうち太陽のまわりを公転する天体と葉であり，＜宇宙＞や＜生命＞などと同様に一朝一夕なったものは＜惑星＞とする．ただし，細かい破に明確な定義ができる語ではないと思う．IAU決議の片（小隕石や流星体，宇宙塵など）は天体とはみな

定義はあくまでも暫定的で可塑的なものと考え，過去さず＜惑星＞とは呼ばない．の太陽系や系外惑星にも適用できるより普遍的な定義

今後，惑星成長過程あるいは衝突破壊過程がさらに詳細に理解されれば，＜惑星＞などの定義や分類につを探求していく必要があると考える．＜惑星＞とは何かを探ることが惑星科学の目的なのだから．

いても，より普遍的で説得力のあるものを作ることができるだろう．

謝辞：渡部潤一氏には本稿を査読いただき，いくつかの有益なコメントをいただいた．この場を借りて謝意

4. 初等中等教育における＜惑星＞
初等中等教育において＜惑星＞をどう教えるべきか．現状での理科の初等中等教育にはさまざまな問題点が指摘されているが，ここでは現状に捕らわれずどう教えるべきかについてのみ簡潔に論じたい．IAU決議の「惑星」とするなら，その要件を小学生や中学生に理解してもらうのは無理な話であるので，列挙的に水・金・地・火・木・土・天・海の8つが「惑星」と教えることになる．そして，これ以外にも太陽を回る天体がたくさんあると付け加えるのであろうか．しかし，これでは理科としての楽しさがない気がする．
この場合も，広義の＜惑星＞を教える方が良いと思う．太陽や月，星の動きを実際に観察させた上で，太陽・地球・月の光り方と軌道の違いを説明し，それらの普遍概念として星・＜惑星＞・衛星を教えるというのが分かりやすい．例えば――＜惑星＞は地球のように太陽のまわりを回る天体で，太陽に照らされて光っている．8つの＜大惑星＞に加えて，火星と木星の間にある小惑星や海王星のさらに外側の方にある氷惑星（冥王星など），あるいは細長い軌道で太陽に近づき長い尾を引く彗星などたくさんある．近年は太陽以外の星のまわりにも＜惑星＞がたくさん見つかっている．星の光を受ける＜惑星＞の表面では条件が整えば地球のを表したい．