最終更新：2025年3月10日

ETNO、原始的カオスの遺物：第9惑星の幻影を追う

惑星が氷山の一角に過ぎないとしたら？

惑星の馴染み深い軌道を超えて、冷たく静かな広大な宇宙に、太陽系は数え切れないほどの天体を隠しています。数十億の惑星形成の証人である遺物が、「化石の群島」を構成しており、私たちはようやくその最初の天体を発見し始めたばかりです。

太陽系の果てにある惑星形成の遺物

謎めいた軌道上の番人

太陽が特に明るい星に過ぎない氷のような暗闇の中、謎めいた世界が進化しています：極端な海王星以遠天体（ETNO）。古典的なカイパーベルト天体とは異なり、これらの氷の天体は非常に特殊な軌道をたどります。近日点（太陽に最も近い点）は常に海王星から非常に遠く（> 40 AU）、半長径は非常に長い（> 150 AU、時には1000 AUを超える）。彼らの軌道はしばしば非常に傾斜しており、離心率が高く、惑星や太陽系のほとんどの小天体とは根本的に異なります。

原始的カオスの化石アーカイブ

この独特な構成は、既知の巨大惑星による強い重力的撹乱から彼らを保護します。天文学者にとって、彼らは単なる遠い小石ではなく、太陽系形成時に支配した原始的カオスの遺物です。彼らの軌道は、寒さと距離によって保存された化石アーカイブであり、古代のカタストロフ的な出来事（近くの星の通過や巨大惑星の移動など）の手がかりや、まだ特定されていない撹乱天体の存在を明らかにする可能性があります。

重力的異常と第9惑星の仮説

軌道のクラスタリング：ありそうもない署名

ETNOをめぐる真の謎は21世紀初頭に現れました。研究により、彼らの軌道がランダムに分布していないことが明らかになりました。孤立しているはずの天体に対して予想に反し、近日点引数などの軌道パラメータがクラスタリングしているように見えました。この配置が偶然の結果である確率は極めて低く、わずか数パーセントのオーダーです。

注：
近日点引数 \((\omega)\) は、天体の軌道がその平面内でどのように向いているかを記述する角度です。より正確には、太陽に最も近い点（近日点）の位置を、軌道が太陽系の基準平面（昇交点）を横切る点に対して測定します。軌道がランダムに向いている場合、近日点引数は \(0^\circ\) から \(360^\circ\) の間で均一に分布しているはずです。特定のETNOの近日点引数が類似した値の周りにクラスタリングしていることは、未発見の大質量天体の重力などの外部の力が、時間をかけてそれらをこの構成に「ロック」したという強い統計的シグナルです。

大胆な仮説：見えない操り人形師

この統計的異常が、天文学者のコンスタンティン・バティギンとマイク・ブラウン（両者とも1975年生まれ）を2016年に大胆な仮説を立てるように導きました：まだ発見されていない巨大惑星が、非常に遠く離れた楕円軌道上に存在するという仮説です。この仮説的な第9惑星は、地球の5〜10倍の質量と推定され、その重力が数十億年にわたって、私たちが観測するETNOの軌道を彫刻し、クラスタリングさせた「見えない操り人形師」である可能性があります。

古代の起源と現代の探求

それは外部から来た「放浪惑星」ではなく、40億年以上前に太陽系の若い時代に、乱流の若さの間に太陽系の果てに放り出された可能性があります。この重力的幻影の探求が今、始まりました。 ハワイのすばる望遠鏡のような望遠鏡が、それが隠れている可能性のある空の領域を体系的にスキャンしていますが、その任務は膨大です：見かけの動きは非常に遅く、明るさは極めて弱いです。

第9惑星の推定軌道と距離

非常に楕円の軌道 e ≈ 0.5

もし存在するなら、第9惑星は円軌道ではなく、非常に楕円の軌道をたどり、これはカオスな過去の署名です。現在のモデルでは、その半長径（平均距離）は400〜800 AU（海王星→30 AU）の間にあると推定されています。具体的には、太陽からの距離は非常に変化します：近日点では約200〜300 AUまで近づき、遠日点では1200 AU以上離れる可能性があります。

第9惑星については、コンスタンティン・バティギンとマイク・ブラウンが発表したモデルでは、離心率が \( e \approx 0.2 \) から \( e \approx 0.6 \) の間であると示唆されています。最近の研究で最も一般的に引用される値は、約 \( e \approx 0.5 \)（海王星→0.008）です。

15°から25°の間で傾斜した軌道

8つの主要惑星の軌道が黄道面に近い（海王星の傾斜は < 3°）のに対し、第9惑星は15°から25°の間で非常に傾斜した軌道上にあると考えられています。この大きな違いは、「動的な署名」であり、それが現在の位置で形成されたのではないことを示唆しています。天文学者は、それが40億年以上前にガス巨大惑星との重力的相互作用によってこの傾斜軌道に投げ込まれたと考えています。この極端な軌道と、推定される低い明るさが、直接検出の難しさを説明しています。

ありそうもない軌道を持つ遺物

セドナ（2003年に発見）のような象徴的な天体の発見は、太陽系の果てに巨大な第9惑星が存在するという革命的な仮説への道を開きました。近日点が76 AU、遠日点（最も遠い点）が約900 AUのセドナの軌道は、海王星の影響から完全に切り離されています。最近では、2012 VP113（「バイデン」）や特に2015 TG387（「ゴブリン」）が、この独自の集団の存在を確認しました。 2018 AG37（「ファーファーアウト」）のような非常に遠い新しいメンバーが発見されるたびに、モデルが改良され、第9惑星の可能なパラメータが制約されます。

注：
ETNOの場合、40天文単位（AU）を超える近日点は、彼らが海王星に決して近づかないことを保証し、予測不可能な方法で軌道を変更する可能性のある大きな重力的撹乱を避けます。

ETNOの表：原始的カオスの遺物

注目すべき極端な海王星以遠天体（ETNO）とその特徴
天体名	発見年	半長径（AU）	近日点（AU）	コメント
90377 セドナ	2003	~ 506 AU	76 AU	プロトタイプ天体；海王星から完全に孤立した軌道。
2012 VP113（「バイデン」)	2012	~ 261 AU	80 AU	その軌道は、近日点引数のクラスタリングを浮き彫りにするのに貢献しました。
2014 FE72	2014	~ 1550 AU	36 AU	巨大な軌道（遠日点 > 3000 AU）、近くの星の影響を受けている可能性があります。
2015 TG387（「ゴブリン」)	2015	~ 1050 AU	65 AU	ハロウィーン近くで発見；その軌道は第9惑星の仮説を強く支持しています。
2018 VG18（「ファーオウト」)	2018	~ 90 AU（推定）	~ 42 AU	最も遠い天体のタイトルの前の保持者；特徴的なピンク色。
2018 AG37（「ファーファーアウト」)	2018	~ 101 AU（推定）	~ 27 AU	観測された最も遠い天体のタイトルの一時的な保持者。
2021 DR15	2021	~ 700 AU（推定）	~ 39 AU	ETNO集団の持続を確認する最近の発見。

ソース：小惑星センター（MPC）のアーカイブとThe Astrophysical Journalの出版物からのデータ。

謎に対するその他の仮説

第9惑星の仮説が最もメディアで取り上げられていますが、それが唯一の仮説ではありません。科学コミュニティは、ETNOの軌道の謎めいた配置を説明するために他の手がかりを探求しています：

カオス的ダイナミクス：数億年前に太陽系の近くを通過した星が、軌道を乱した可能性があります。
観測バイアス：私たちはETNOの総人口の偏った部分しか見ておらず、クラスタリングの錯覚を作り出している可能性があります。
放出または移動する惑星：太陽系の初期に巨大な惑星が存在し、ETNOのダイナミクスに影響を与え、その後、巨大惑星の移動に関連する軌道の不安定性の間に放出された可能性があります。ETNOはその後、この過渡的な段階の化石的な記憶を保持しているかもしれません。
暗黒物質ディスク：一部の研究者は、直接検出されていないが、海王星以遠天体の軌道を形成するのに十分な集団的な重力的影響を及ぼす可能性のある暗黒物質のリングを提案しています。
海王星の残留効果：最近のシミュレーションは、海王星の重力的影響が、複雑な軌道共鳴と数十億年にわたる動的進化と組み合わさることで、第9惑星を必要とせずに観測された異常の一部を説明するのに十分であることを示唆しています。
原始ブラックホール：エキゾチックな仮説は、ビッグバンからのグレープフルーツサイズのミニブラックホールが太陽系の外側に隠れており、巨大な惑星と同じ重力効果を生み出す可能性があると提案しています。

この重力的幻影の追求、それが惑星的なものであれ他の現象の結果であれ、観測とモデリングの課題であり、天文学者を動員しています。 ベラ・C・ルービン天文台（2020年代半ばに予定）のような大規模な空の調査は、ETNOの分野を革命的に変えることを約束しています。

同じテーマの記事

ETNO、原始的カオスの遺物：第9惑星の幻影を追う

火星：探査の歴史と人類初の赤い惑星への一歩

木星：私たちの太陽系の中心にある失敗した恒星