天王星の衛星と環
天王星の衛星と環（てんのうせいのえいせいとわ）では、天王星の衛星と環について述べる。
21世紀初頭現在、天王星には27個の衛星と13本の環が発見されており、衛星はすべて命名されている。
衛星
天王星の衛星は1787年、惑星本体の発見者でもあるウィリアム・ハーシェルによって最初の2個が発見された。この時ハーシェルは「6個」の衛星を観測したが、そのうち4個は恒星を誤認していた事が後に明らかとなった。後にこの二個の衛星は、ウィリアム・シェイクスピアの戯曲『夏の夜の夢』に登場する妖精から、チタニアとオベロンと命名された。
更に、1851年にウィリアム・ラッセルが2個の衛星を発見し、アリエルとウンブリエルと名付けた。1948年にはジェラルド・カイパーがミランダを発見している。
その後の天王星の衛星にはシェイクスピアかアレキサンダー・ポープの作品中の登場人物名がつけられている。
1985年から1986年にかけてボイジャー2号が天王星に到達し、新たに10個の衛星が発見された。このうちコーディリアとオフィーリアはε環（当時発見されていた中では一番外側の環）を挟むように公転する、いわゆる羊飼い衛星である。
ペルディータ (S/1986 U10) は、ボイジャー2号により1986年に撮影された写真の中から1999年にエリック・カルコシュカが発見したが、その後観測されておらず一度衛星から取り消されていた。しかし、ハッブル宇宙望遠鏡による観測によって2003年9月3日に再発見され、衛星であると確認された。
1997年以降に多数発見された天王星の赤道面と無関係の軌道を持つ外周の衛星に関しては、順行軌道の衛星は1例だが『空騒ぎ』、他の逆行軌道の衛星は『テンペスト』より命名されている。
1997年9月6日、ブレット・J・グラッドマン、フィリップ・D・ニコルソン、ジョセフ・A・バーンズ、ジョン・J・カヴェラーズらがハッブル宇宙望遠鏡で2個の衛星を発見した。
1999年7月18日、グラッドマン、カヴェラーズ、マシュウ・J・ホールマン、ジャン＝マーク・ペティット、ハンス・ショールらが3個の衛星を発見した。この時点で発見された衛星数は20個（前述のペルディータが発見されてからは21個）に達し、翌年以降に木星・土星に多数の衛星が相次いで発見されるまでのわずかな期間ではあるが、天王星が太陽系で最多の衛星を持つ惑星とされていた。
2001年8月13日、ホールマン、カヴェラーズ、グラッドマン、ダン・ミリサルェヴィクらが2個の衛星を発見した。また同じ日に撮影された写真から、2003年に新たな衛星が1個発見された。
2003年8月25日にマーク・R・ショワルターとジャック・J・リサウアーが2個、同8月29日にスコット・S・シェパードとデビッド・C・ジューイットが1個の衛星を発見した。
環
天王星の環は直径10m以下の暗い物質で構成されている。
1977年にジェイムズ・L・エリオット、エドワード・W・ダンハム、ダグラス・J・ミンクらによって、カイパー空中天文台からの観測で9本の環が発見された。恒星の前を天王星が横切ったときに恒星の光が何度か掩蔽され点滅した事による発見であった。その後、ボイジャー2号により2本、2000年代に入ってからハッブル宇宙望遠鏡により2本の環が発見され、現在は13本の環が知られている。
1797年12月、ウィリアム・ハーシェルは天王星に環を発見したと発表した。当時はこの説は認められず、1977年に正式に発見されたときも、ハーシェルの望遠鏡では視認不可能だったと考えられた。しかし、発見後に判明した天王星の環のデータとハーシェルの記録とがほぼ一致することが判明したことから、ハーシェルが環を実際に見た可能性が高くなってきた。ハーシェルの記録が正しいと仮定した場合、現在では天王星の環が視認できない要因として、カッシーニによって観測された土星の環同様に、天王星の環が200年の間に拡散した可能性が考えられている[1]。
天王星の環は土星の環と同様衛星の破壊によって形成されたものと推測されているが、それ以外の点では土星の環とは大きく異なる。天王星の環は惑星本体よりも若い（同時期に形成されたのではない）。
表
| 名前 | 直径/幅 (km) | 質量 (kg) | 軌道傾斜角（度） | 離心率 | 軌道半長径 (km) | 公転周期（日）* | 発見年 | 由来** | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| （ζ環） | 2,500 | 38,000 ～ 40,500 | 1986 | ||||||
| （6環） | ～ 10 | 41,840 | 1977 | ||||||
| （5環） | ～ 10 | 42,230 | 1977 | ||||||
| （4環） | ～ 10 | 42,580 | 1977 | ||||||
| （α環） | ～ 10 | 44,720 | 1977 | ||||||
| （β環） | ～ 10 | 45,670 | 1977 | ||||||
| （η環） | ～ 10 | 47,190 | 1977 | ||||||
| （γ環） | ～ 10 | 47,630 | 1977 | ||||||
| （δ環） | ～ 10 | 48,290 | 1977 | ||||||
| VI | コーディリア | 40 ± 6 | 4.5テンプレート:E | 0.085 | ～ 0 | 49,770 | 0.335034 | 1986 | テンプレート:Refnest |
| （λ環） | ～ 10 | 50,023 | 1986 | ||||||
| （ε環） | ～ 100 | 51,149 | 1977 | ||||||
| VII | オフィーリア | 43 ± 8 | 5.4テンプレート:E | 0.104 | 0.010 | 53,790 | 0.376400 | 1986 | テンプレート:Refnest |
| VIII | ビアンカ | 51 ± 4 | 9.3テンプレート:E | 0.193 | 0.001 | 59,170 | 0.434579 | 1986 | テンプレート:Refnest |
| IX | クレシダ | 80 ± 4 | 3.43テンプレート:E | 0.006 | ～ 0 | 61,780 | 0.463570 | 1986 | テンプレート:Refnest |
| X | デズデモーナ | 64 ± 8 | 1.78テンプレート:E | 0.113 | ～ 0 | 62,680 | 0.473650 | 1986 | テンプレート:Refnest |
| XI | ジュリエット | 94 ± 8 | 5.57テンプレート:E | 0.065 | 0.001 | 64,350 | 0.493065 | 1986 | テンプレート:Refnest |
| XII | ポーシャ | 135 ± 8 | 1.68テンプレート:E | 0.059 | ～ 0 | 66,090 | 0.513196 | 1986 | テンプレート:Refnest |
| （ν環） | 3,800 | 66,100～69,900 | ? | ||||||
| XIII | ロザリンド | 72 ± 12 | 2.54テンプレート:E | 0.279 | ～ 0 | 69,940 | 0.558460 | 1986 | テンプレート:Refnest |
| XXVII | キューピッド | ～ 17.8 | 3.8テンプレート:E | ～ 0 | ～ 0 | 74,800 | 0.618 | 2003 | テンプレート:Refnest |
| XIV | ベリンダ | 81 ± 16 | 3.57テンプレート:E | 0.031 | ～ 0 | 75,260 | 0.623527 | 1986 | テンプレート:Refnest |
| XXV | ペルディータ | ～ 26.6 | 1.3テンプレート:E | ～ 0 | ～ 0 | 76,420 | 0.638 | 1999 1986 |
テンプレート:Refnest |
| XV | パック | 162 ± 4 | 2.89テンプレート:E | 0.319 | ～ 0 | 86,010 | 0.761833 | 1985 | テンプレート:Refnest |
| （μ環） | 17,000 | 86,000～103,000 | ? | ||||||
| XXVI | マブ | ～ 24.8 | 1.0テンプレート:E | ～ 0 | ～ 0 | 97,734 | 0.923 | 2003 | テンプレート:Refnest |
| V | ミランダ | 471.6 ± 1.4 | (6.6 ± 0.7) テンプレート:E | 4.338 | 0.001 | 129,390 | 1.413479 | 1948 | テンプレート:Refnest |
| I | アリエル | 1157.8 ± 1.2 | (1.35 ± 0.12) テンプレート:E | 0.041 | 0.001 | 191,020 | 2.520379 | 1851 | テンプレート:Refnest |
| II | ウンブリエル | 1169.4 ± 5.6 | (1.17 ± 0.13) テンプレート:E | 0.128 | 0.004 | 266,300 | 4.144177 | 1851 | テンプレート:Refnest |
| III | チタニア | 1577.8 ± 3.6 | (3.53 ± 0.09) テンプレート:E | 0.079 | 0.001 | 435,910 | 8.705872 | 1787 | テンプレート:Refnest |
| IV | オベロン | 1522.8 ± 5.2 | (3.01 ± 0.07) テンプレート:E | 0.068 | 0.001 | 583,520 | 13.463239 | 1787 | テンプレート:Refnest |
| XXII | フランシスコ | ～ 12 | 1.3テンプレート:E | 145.2 | 0.146 | 4,276,000 | -266.6 | 2001 | テンプレート:Refnest |
| XVI | キャリバン | ～ 98 | 7.3テンプレート:E | 140.9 | 0.159 | 7,231,000 | -579.7 | 1997 | テンプレート:Refnest |
| XX | ステファノー | ～ 20 | 6テンプレート:E | 144.1 | 0.229 | 8,004,000 | -677.4 | 1999 | テンプレート:Refnest |
| XXI | トリンキュロー | ～ 10 | 7.5テンプレート:E | 167.1 | 0.220 | 8,504,000 | -759.0 | 2001 | テンプレート:Refnest |
| XVII | シコラクス | ～ 190 | 5.4テンプレート:E | 159.4 | 0.522 | 12,179,000 | -1288.3 | 1997 | テンプレート:Refnest |
| XXIII | マーガレット | ～ 11 | 1.3テンプレート:E | 56.6 | 0.661 | 14,345,000 | 1694.8 | 2003 | テンプレート:Refnest |
| XVIII | プロスペロー | ～ 30 | 2.1テンプレート:E | 152.0 | 0.445 | 16,256,000 | -1977.3 | 1999 | テンプレート:Refnest |
| XIX | セティボス | ～ 30 | 2.1テンプレート:E | 158.2 | 0.591 | 17,418,000 | -2234.8 | 1999 | テンプレート:Refnest |
| XXIV | ファーディナンド | ～ 12 | 1.3テンプレート:E | 169.8 | 0.368 | 20,901,000 | -2823.4 | 2001 | テンプレート:Refnest |
*軌道周期が - になっているものは天王星の自転に対して逆行している。
**作者名が記されていないものは全てシェイクスピアによる作品。
架空の衛星
脚注
注釈
出典
参考文献
- 「太陽系はここまでわかった」リチャード・コーフィールド著、水谷淳訳、文芸春秋、2008年
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