質問: 太陽系の惑星で、地軸が公転面に対して98度も傾き、ほぼ横倒しという星は何?
回答: 天王星

タイトル: 地軸
太陽系の惑星においては、地軸の傾き(赤道傾斜角)はさまざまである。 太陽系において地軸の傾きの絶対値が最も大きい惑星は天王星(97.86度)であり、最も小さい惑星は水星(0.01度)となる。また、赤道傾斜角を正確に観測するには詳細なデータが必要であるため、太陽系外惑星において正確に観測された事例は無い。 ガス惑星においては、光学観測によって惑星表面の動きから計算される軸と、コアの回転軸が異なるケースもある。

タイトル: 赤道傾斜角
この2本の緯度線をそれぞれ北回帰線、南回帰線と呼ぶ。太陽系の惑星の赤道傾斜角は以下の通りである。天王星は自転軸がほぼ横倒しになっているので、環や衛星の位置も横向きになっている。金星は自転軸がほぼ完全に倒立しており、他の惑星と逆方向に自転していることになる。水星や木星は自転軸がほぼ垂直に直立している。

タイトル: 天王星
天王星の特徴の一つとして、自転軸の極端な傾きが挙げられる。天王星の赤道傾斜角は約98度、つまり黄道面に対しほぼ横倒しとなっている。加えて、公転周期が約84年なので、即ち極点では昼と夜がそれぞれ約42年間続くということになる。天王星の自転軸がなぜこれほど傾いているのかは判明していない。古典的な推察として、星がまだ完成されていない時期に、大きな原始天体が衝突したという説(ジャイアント・インパクト説)や、かつて巨大衛星が存在しており、その引力の影響で徐々に傾斜していったという説も唱えられている。また、天王星が現在のように自転軸が公転面に対して横倒しになるには、地球サイズの天体が1回ではなく、2回衝突する必要があることがシミュレーション研究により判明したとの報告もある。天王星は自転軸の傾きのため、極周囲の方が赤道周囲よりも太陽からの熱を受けているが、後者の方が前者よりも温度が高い。

タイトル: 赤道傾斜角
地球の赤道傾斜角を黄道傾斜角という。汎用的には「23.4度」という値が用いられているが、この値は年月の経過に伴って変化しており、現在は年々減少している。2000年1月1日12:00 (UT) における値は23度26分21.406秒である。すなわち地球の地軸は軌道面の垂線から23度26分21.406秒傾いている。約1万2000年後には、最小の約22度になると予測されている。変化の式については、黄道傾斜角を参照のこと。この地軸の傾きによって四季が生じる。また、北緯66.6度(=90度-23.4度)以北と南緯66.6度以南では、一日中太陽が沈まない白夜や一日中太陽が昇らない極夜を生じる。この地域を北極圏あるいは南極圏と呼ぶ。さらに、北緯23.4度の地点では夏至の日に太陽がちょうど天頂を通過する。南緯23.4度の地点では冬至の日に太陽が天頂を通過する。

タイトル: WD 1856+534 b
WD 1856+534 bとは、地球からりゅう座の方向に約80光年(24.75パーセク)離れた位置に存在する白色矮星 WD 1856+534 の周囲を公転している太陽系外惑星である。

タイトル: 太陽系の形成と進化
太陽は比較的質量が小さいため、超新星爆発が起こらない比較的平和な過程で進むと考えられる。仮に太陽風の速度が増しても惑星を破壊する程にはならないが、太陽の質量の喪失が残った惑星の軌道を変え、惑星同士が衝突したり、太陽系から弾き出されたり、潮汐力で引き裂かれたりする可能性はある。その後、太陽の残った部分は、太陽質量の54%程度で半径は地球程度の非常に密度の高い白色矮星になる。当初、白色矮星は現在の太陽の100倍の明るさを持つ。フェルミ縮退した炭素と酸素から構成されるが、これらが核融合を起こす程には温度が上がらない。そのため白色矮星となった太陽は徐々に冷え、暗くなっていく。太陽が死滅すると、惑星、彗星、小惑星等を重力で引き付ける力は弱くなる。残った惑星の軌道は遠ざかり、金星、地球、火星が生き残っていた場合にはその軌道は、それぞれ約1.4、1.9、2.8天文単位となる。

タイトル: くじら座81番星
2008年7月、佐藤文衛によってアンドロメダ座14番星ややまねこ座6番星とともに太陽系外惑星の存在が報告され、この惑星はくじら座81番星bと名づけられた。スーパー・ジュピターと呼ばれる種類の大質量の惑星で、5.3木星質量を持ち、主星の周囲を953日周期で公転している。

タイトル: TOI-1246
b・c・d・eの惑星以外にトランジット信号は検出されていないが、更なる惑星が存在する可能性がある。4つの惑星が発見された際、ドップラー分光法によってeよりも長い公転周期を持つ5番目の追加の信号(TOI-1246 f)が検出されている。この惑星候補fの公転周期のモデルは76.2日と93.8日の場合が考えられている。93.8日の惑星候補fが存在するパターンが一番可能性が高いとされている。fのトランジットはTESSによる観測で検出されておらず、トランジットを起こさない惑星である可能性が高いとされている。fの最小質量は25地球質量であり、この場合半径は約5地球半径を持つ他の4つの惑星よりも大きい海王星サイズの惑星と予測されている。93.8日のf以外に公転周期が76.2日の6番目の惑星候補も存在している可能性も考えられている(76.2日と93.8日の公転周期を持つ惑星が両方存在するパターン)。

タイトル: いて座シグマ星
太陽の7倍もの質量を持つため、中心核での核融合が早く進み、誕生からおよそ5000万年ほどで寿命を迎えるだろうと推測される。そのときには、太陽と同じ程度の質量を持つ白色矮星になるだろうと考えられている。いて座σ星は黄道に近いため、月による掩蔽が起こり得る。また、稀に惑星による掩蔽も起こる。1981年の11月17日には、金星による掩蔽が起こっている。いて座σ星は地球より外側の惑星によって掩蔽が起こる星としては、最も明るい星である。一方、2008年の時点で、直近に起こった火星による掩蔽は、423年の9月3日である。

タイトル: ルイテン726-8
BL星とほとんど同じ質量や自転周期を持つにもかかわらず、磁場のトポロジーはBL星とは相当に異なっている。

タイトル: グリーゼ163c
グリーゼ163c(英語:Gliese 163c) はかじき座の方向に約49光年離れた位置にある赤色矮星グリーゼ163を公転している太陽系外惑星である。

タイトル: PSR J1719-1438 b
PSR J1719-1438 bは、中心星であるPSR J1719-1438の周りをわずか2時間11分ほどで公転している。この公転周期は、太陽系外惑星の中で最も短いものである。また、公転半径も66万kmしかなく、これも太陽系外惑星の中で最も近い。これは地球と月の2倍程でしかない。

タイトル: 軌道離心率
前者の値は1より小さいため、実は楕円軌道で西暦4380年頃に再び現れる。一方、後者は双曲線軌道であり、太陽系を離れれば二度と戻ることはない。1980年に発見されたボーエル彗星は1.058と、太陽系内で観測された天体の中での最大記録であったが、2017年に発見された観測史上初の恒星間天体であるオウムアムアは1.199と極端な双曲線軌道を描いており、最大値を大きく更新した。その後、2019年に発見された2番目の恒星間天体であるボリソフ彗星は離心率がおよそ3.3と、最大値をさらに更新した。観測された中で最も値が小さい(=真円に近い)軌道を持つ天体は、白色矮星EQ J190947-374414と連星になっているパルサーPSR J1909-3744の0.000000135である。

タイトル: ロス128b
しかし、ロス128が太陽系に接近しているため、約79,000年後にはプロキシマ・ケンタウリbを追い抜いて、太陽系に最も近い、地球程度の質量を持った太陽系外惑星となる。恒星面通過を起こさないため、その大きさは知られていないが、プエルトリコ大学アレシボ校のPlanetary Habitability Laboratoryは、地球の0.8倍から1.5倍の間と推定している。

タイトル: ケプラー93b
ケプラー93b(英語:Kepler-93b)とはこと座の方向にある恒星ケプラー93を公転している太陽系外惑星である。地球よりも高密度の岩石惑星だとされている。

タイトル: XO-3b
ロシター効果の測定により、惑星の軌道平面と親星の赤道面の間の角を決定することができる。最初の報告では、これまで発見されたトランジット惑星と比べて非常に大きな、70 ± 15°と報告された。著者は、測定に偏りが影響していると警告し、実際、後に独立した別のグループが測定すると37.3 ± 3.7°となった。しかしこの値でも、太陽の赤道面と木星の軌道面の間の角である6°とはかなりのずれが生じていた。このずれは、過去に別の惑星と遭遇して惑星系の面から蹴り出され、軌道が変わった可能性を示唆している。このような、惑星系における惑星と惑星の間の相互作用は、アンドロメダ座υ星においても見られる。

タイトル: 太陽系の形成と進化
かつて、惑星は現在見られる位置の近傍で作られたと考えられていた。しかし、20世紀終わりから21世紀初めにかけて、この考え方は劇的に変わりつつある。現在では、今の太陽系の姿は形成当時とかなり異なっていると信じられている。例えば、内部太陽系に少なくとも水星程度の大きさの天体がいくつかあり、外部太陽系は今よりずっと小さく、エッジワース・カイパーベルトは太陽に近かったと考えられている。惑星の形成がほぼ終わる頃には、内部太陽系には月から火星程度のサイズの原始惑星が50個から100個程もあったと考えられている。その後数億年かけて衝突や融合を繰り返して今の姿に近づいてきた。これらの天体はお互いの重力に引かれあって最終的に現在の4個に落ち着いた。この際の大きな衝突によって、月ができたり、水星の外殻が消失したりしたと考えられている。

タイトル: 1998 WW31
1998 WW31は1998年11月18日に発見された。1998 WW31は太陽から約45AU離れた位置を約300年かけて公転している小惑星である。離心率は約0.08と真円に近く、軌道傾斜角も約6.8度である。軌道要素の各値には、まだ不確かさが大きいものもある。絶対等級は約6.6等級であり、アルベドは0.07と推定されている。それらから計算される直径は約133kmであり、平均密度を1.5g/cmとすると、質量は1.7×10kgとなる。

タイトル: 2098年
地球から見て太陽、月、惑星が日月火水木金土の順に並ぶ

タイトル: 惑星
このような過程を経て、特異な太陽系外惑星は形成段階の惑星系円盤に太陽系よりも多くのガス成分があった可能性が指摘されており、太陽系形成が特殊という考えは見直された。

タイトル: TOI-700 d
TOI-700 dは、地球からかじき座の方向へ約100光年離れた位置にある赤色矮星TOI-700を公転している太陽系外惑星である。

タイトル: HD 96167
HD 96167は、太陽の1.31倍の質量と1.86倍の半径を持ち、太陽と同じくG型主系列星に分類されている。金属量の値が高く、その含有量は太陽の2.19倍に及ぶ。2009年、ドップラー分光法による観測で、HD 96167の周囲を公転している太陽系外惑星HD 96167 bが発見された。この惑星は、主星の周りを極端に歪んだ軌道で公転しているエキセントリック・プラネットとされている。

タイトル: ハウメア (準惑星)
公転面は他の惑星に比べておよそ28度の傾きがあり、また公転速度が遅いことから、発見されるのが遅れた。ジェミニ天文台で行われた分光分析によると、天体表面には水の氷が存在している。これは冥王星の衛星カロンにも見られる性質である。

タイトル: 惑星X
惑星X(わくせいエックス、Planet X)とは、海王星よりも遠い軌道を公転していると仮定される惑星サイズの天体 (Planets beyond Neptune) である。X はローマ数字の10を表すのではなく、「未確認」を意味するアルファベットのエックスである。

タイトル: 特徴のある小惑星
以下は軌道傾斜角が90°以上で逆行する小惑星のリストである。2010年9月現在、外縁天体を含めて36個の逆行する小惑星が知られている。また、逆行小惑星として発見された後に彗星として再分類されたものもいくつかある(リストにあるのはその一部)。

タイトル: くじら座9番星
1999年までに太陽系近傍の76個の恒星を対象に行われた観測では、くじら座9番星の周りに質量の大きい太陽系外惑星は見つからなかった。仮に軌道半径1AUの惑星が存在すればその質量は木星の2倍以下、5AUの軌道なら5倍以下と見積もられている。より低質量の惑星や、大きな軌道を持つ惑星は、精度と観測期間の限界でよく分かっていない。赤外線天文衛星 (IRAS) の観測によると、くじら座9番星の周囲にデブリ円盤が存在することが示唆されている。

タイトル: 火星
火星は地球型惑星に分類される、いわゆる硬い岩石の地表を持った惑星である。火星には海が無く、酸化鉄(赤さび)を大量に含む赤い地表が広がっている。半径は地球の約2分の1、質量は地球の約10分の1であり、火星の地表での重力の強さは、地球の40パーセントほどである。火星の表面積は、地球の表面積の約4分の1であるが、これは地球の陸地の面積(約1.5億平方キロメートル)とほぼ等しい。火星の自転周期は地球のそれと非常に近く、火星の1日(1火星太陽日、1sol)は、24時間39分35.244秒である。また、地球と同じように太陽に対して自転軸を傾けたまま公転しているため、火星には季節が存在する。地球や金星と比べて火星の質量は小さい。太陽系の惑星移動のモデルであるグランド・タック・モデルによると、木星は火星形成前に一度火星軌道程度まで太陽に近づき、のちに現在の軌道に落ち着いたとしている。

タイトル: グリーゼ686
したがって、それはロス154の6.5倍、太陽系に最も近い恒星であるプロキシマ・ケンタウリの15倍の明るさである。グリーゼ686の半径は、太陽半径の半分にほぼ等しい。その予測される自転速度は2.5km/sであり、自転周期は10.3日以下である。太陽よりも金属含有量が少ない。さまざまな研究により、その金属量の指数は-0.25~-0.44と推定されている。太陽質量の約45%~49%の質量を持ち、ラカーユ9352に匹敵する特性を持つ恒星である。

タイトル: 恒星黒点
恒星表面上の恒星黒点の分布は、太陽の場合とは異なっており、恒星の種類に依る。恒星が連星か否かでも異なる。太陽と同じ活動サイクルは、他の恒星でも見られ、太陽黒点の11年というサイクルに相当するサイクルを持つ。いくつかの恒星は、恐らくマウンダー極小期に相当するより長いサイクルを持つ。他の活動サイクルには、いわゆるフリップフロップサイクルがあり、半球ごとの活動サイクルが交互に入れ替わる。同様の現象は、太陽の南半球と北半球でも、3.8年から3.65年の周期で見られる。フリップフロップ現象は、りょうけん座RS型変光星等の連星でも単星でも見られるが、連星と単星では、サイクルの周期が異なる。

タイトル: 超短周期惑星の一覧
超短周期惑星の一覧(ちょうたんしゅうきわくせいのいちらん)では、超短周期惑星に属される太陽系外惑星について述べる。

タイトル: HIP 79431
2010年にHIP 79431の周囲を公転している惑星が発見された。この惑星は木星の2.1倍程の質量を持ち、恒星から約0.36AU離れたところを公転している。

タイトル: 相対論的星
相対論的星(そうたいろんてきせい、英: Relativistic star)は、古典力学によってではなく一般相対性理論によってその振る舞いが記述される天体。実態は回転する中性子星である。

タイトル: (524522) 2002 VE68
2002 VE68は金星横断小惑星であると同時に、水星横断小惑星であり、地球横断小惑星でもある。そのため、ほぼ定期的に地球と水星に接近し、特に地球に対しては遠日点距離が地球の軌道長半径にほぼ等しいため、潜在的に危険な小惑星 (PHA) に分類されている。2013年10月25日には、地球から5200万km (0.347387AU) まで接近する。2200年までに最も接近するのは2149年11月19日の351万km (0.023447AU) である。2017年3月3日には、水星から824万km (0.055056AU) まで接近する。2200年までに最も接近するのは2083年10月16日の341万km (0.022760AU) である。金星とは1:1の軌道共鳴にある関係で、3000万km (0.2AU) 以内には接近しない。

タイトル: 太陽系
前者の古典的カイパーベルト天体は、海王星と軌道共鳴を起こしておらず、太陽から約39.4 - 47.7au離れた領域に分布している。この古典的カイパーベルト天体はキュビワノ族とも呼ばれ、この分類の太陽系外縁天体として初めて発見されたのはアルビオン(1992 QB1)で、全体的に軌道離心率が低い軌道を描く。準惑星の冥王星(英語: Pluto)は既知の太陽系外縁天体の中では最大の天体である。1930年に発見され、それ以降は「太陽系の第9惑星」とされたが、2006年に国際天文学連合による惑星の定義の決定により、準惑星に降格となった。冥王星は楕円軌道で太陽を公転しており、近日点では太陽から29.6auまで近づき、遠日点では49.3auまで遠ざかる。軌道は黄道面から約17.1度傾いている。海王星とは3:2の軌道共鳴状態にあり、この冥王星と似た軌道を描く太陽系外縁天体は冥王星族と呼ばれる。

タイトル: ロス508b
ロス508b(英語: Ross 508 b)は、地球からへび座(頭部)の方向に約37光年離れた位置にある赤色矮星 ロス508 の周囲を公転している太陽系外惑星である。

タイトル: ケプラー86
ケプラー86は太陽の94%の質量と太陽とほぼ同じ半径を持つ。表面温度は5629Kと太陽(5778K)よりわずかに冷たい。しかし光度は太陽の79%と少し暗い。2013年に1つの太陽系外惑星が発見された。

タイトル: 太陽系外惑星の統計
太陽系外惑星の統計(たいようけいがいわくせいのとうけい)では太陽以外の恒星を公転する惑星、太陽系外惑星 (Extrasolar Planet) に関するあらゆる統計を示す。