太陽系の歴史的モデル

太陽系の歴史的モデルは、先史時代に初めて登場し、今日まで更新され続けています。歴史を通じて太陽系のモデルは、洞窟の標識や絵、カレンダー、天文学のシンボルなどの初期の形で最初に表現されました。その後、書籍や文書記録が、当時の人々が太陽系についてどのように考えていたかを表現する主な情報源になりました。

太陽系の新しいモデルは通常、以前のモデルに基づいて構築されるため、初期のモデルは天文学の知識人によって追跡され、最終的には太陽系の太陽中心モデルを使用して地動モデルを完成させようとする試みからさらに進歩しました。太陽系モデルの使用は、1 年中の特定の期間を示すリソースとして、また過去の多くのリーダーによって活用されたナビゲーションツールとして始まりました。

過去の天文学者や偉大な思想家たちは、観察を記録し、その記録を正確に解釈するモデルを策定しようと試みました。太陽系のモデルを導き出すこの科学的方法により、より正確なモデルが開発され、私たちが住む太陽系をより深く理解できるようになりました。

先史時代の天文学

初期の天文学

ナヴァグラハ

紀元前3千年紀頃、地球上の人間の生活に影響を与える9つの天体と神々（太陽、月、当時知られていた5つの惑星、そして月の昇交点と下降交点）であるナヴァグラハに基づいたヒンドゥー占星術が開発されました。^[1]

ネブラスカイディスク

ネブラ天板は青銅製の皿で、太陽や満月、三日月、星（プレアデス星団と解釈される7つの星団を含む）を表すシンボルが刻まれている。この天板は現在のドイツ、ザクセン＝アンハルト州ネブラ近郊の遺跡で発見されたとされ[ 2 ]、^発見した略奪者らの出所に基づき考古学者らは紀元前 1600年頃のものと推定した^[3] 。研究者らは当初、この天板は青銅器時代のウネティツェ文化の遺物であると示唆したが、後に鉄器時代のものとも提唱されている^{[4] 。}^[3]

大空

古代ヘブライ人は、近東の他の古代民族と同様に、空は太陽、月、惑星、星が埋め込まれた堅固なドームであると信じていました。^[5]聖書の宇宙論では、天空は神が世界を創造したときに、原初の海を上部と下部に分割して乾いた陸地を出現させるために作った広大な堅固なドームです。 ^[6]^[7]

バビロニアの解釈

バビロニア人は宇宙が天と地の周りを回っていると考えていた。^[8]彼らは惑星や星の動きのパターンを方法論的に観察して、日食などの将来の可能性を予測した。^[9]バビロニア人は月の周期的な出現を利用して時間源、つまりカレンダーを作成することができた。これは満月が毎月見えることから開発された。^[10] 12か月は黄道を30度の12の等しいセグメントに分割することで生まれ、後にギリシャ人によって使用される黄道十二星座名が与えられた。^[11]

中国の理論

中国人は宇宙の構造について複数の理論を持っていた。^[12]最初の理論は、紀元前100年の古い数学書『周北算経』に記された蓋天（天蓋）理論で、地球は天の中にあり、天はドームまたは蓋の役割を果たしているというものである。2番目の理論は、紀元前100年の渾天（天球）理論である。^[12]この理論は、地球は天に含まれる水の上に浮かんでいると主張し、西暦200年までデフォルトの理論として受け入れられていた。^[12]玄夜（遍在する闇）理論は、太陽、月、星は周期的な運動をせずに宇宙に自由に浮かぶ高密度の蒸気にすぎないと示唆することで、構造を単純化しようとしている。^[13]

ギリシャの天文学

紀元前600年以来、ギリシャの思想家たちは太陽系（当時は「全宇宙」とみなされていた）の周期的な動きに気づいていたが、同時代の人々と同様に、長い間天の神とみなされてきた「さまよう星」である惑星の前進と後退の動きに困惑していた。この時期に多くの理論が発表されたが、そのほとんどは純粋に推測的なものであったが、次第に幾何学によって裏付けられていった。^[14]

ミレトスのタレスは、紀元前586年の日食を予言したとされている。^[15]紀元前475年頃、パルメニデスは、宇宙は球体であり、月の光は太陽光の反射であると主張した。^[14]そのすぐ後の紀元前450年頃、アナクサゴラスは、太陽を巨大な物体（ペロポネソス半島よりも大きい^[16]）とみなし、その結果、太陽が地球からどれほど遠いかを理解した最初の哲学者となった。彼はまた、月は岩石で不透明であり、太陽よりも地球に近いと示唆し、日食の正しい説明を与えた。^[17]彼にとって、彗星は惑星の衝突によって形成され、惑星の運動はヌース（心）によって制御されている。^[14]

アナクシマンドロスの宇宙論

紀元前560年頃のアナクシマンドロスは、初めて世界の機械的なモデルを考案した人物である。彼のモデルでは、地球は無限の中心に何にも支えられずに静止して浮かんでいる。^[18]その奇妙な形は円筒形であり^[19]、高さは直径の3分の1である。平らな上部が居住可能な世界を形成し、それを円形の海洋が取り囲んでいる。

起源において、熱と冷気が分離した後、木の樹皮のように地球を取り囲む炎の球が現れた。この球がばらばらになって宇宙の残りの部分が形成された。それは、火で満たされた中空の同心円状の車輪のシステムに似ており、縁にはフルートのような穴が開けられていた。したがって、太陽は最も遠い車輪にある地球と同じ大きさの穴を通して見ることができる火であり、日食はその穴が閉じられることと対応していた。太陽の車輪の直径は地球の27倍（または28倍、出典による）^[20]で、火がそれほど強くない月の車輪は18倍（または19倍）であった。その穴は形を変えることができたため、月の満ち欠けが説明できた。より近い位置にある恒星と惑星^[21]も同じモデルに従った。^[22]

アナクシマンドロスは、天体が異なる距離で回転するというシステムを提示した最初の哲学者でした。

ピタゴラス天文学体系

フィロラオスは、地球からは見えない「中央の火」（ラベルなし）の周りを回る「反地球」（*アンチクトン*）があると信じていた。上のイラストは夜の地球を、下のイラストは昼間の地球を描いている。^[23]

紀元前400年頃、ピタゴラスの弟子たちは、惑星の運動は宇宙の中心にある目に見えない「火」（太陽ではない）によって起こされ、その火が惑星を動かし、太陽と地球は異なる距離でその中心の火の周りを回っていると信じていた。地球の居住可能な側は常に中心の火の反対側にあるため、人間には見えない。そのため、地球は中心の火の周りを毎日公転しながら自転し、太陽はより高い軌道で地球を1年ごとに公転させる。こうして、地球の居住可能な側は24時間に1回太陽と向き合うことになる。彼らはまた、月と惑星が地球の周りを公転していると主張した。^{[24]このモデルは、通常、}フィロラオスに帰せられる。

このモデルは、一般的な直感に反して、地球が自転しながら同時に外部の点の周りを公転（太陽の周りではない）し、したがって地心説ではないことを描いた最初のモデルです。

10という数字（ピタゴラス派にとっての「完全数」）に対する哲学的な懸念から、彼らは10番目の「隠された物体」または反地球（アンチクトン）も追加しました。これは常に目に見えない中央の火の反対側にあり、したがって地球からは見えません。^[25]

プラトンの地動説

紀元前360年頃、プラトンは『ティマイオス』の中で、宇宙の運動を説明するアイデアを書いた。彼は、円と球が宇宙の好ましい形であり、地球が中心にあり、星々が最も外側の殻を形成し、その次に惑星、太陽、月が続くと主張した。^[26]これはいわゆる地動説である。

プラトンの宇宙論では、^[27]デミウルゴスは同一性の運動を優先させ、分割しないままにしました。しかし、彼は差異の運動を6つの部分に分割し、7つの不均等な円を作りました。彼はこれらの円が反対方向に動くように規定し、そのうち3つは等速、残りは不等速ですが、常に比例しています。これらの円は天体の軌道です。等速で動く3つは太陽、金星、水星で、不等速で動く4つは月、火星、木星、土星です。^[28]^{[29]これらの動きの複雑なパターンは、「完全な」または}「完全な」年と呼ばれる期間の後に再び繰り返されるはずです。^[30]

そこでプラトンは、天球を中心から外側に向かって、月、太陽、金星、水星、火星、木星、土星、恒星の順に並べ、恒星を天球上に配置しました。しかし、これでは観測された惑星の運動を説明するには不十分でした。

同心球

紀元前380年頃、プラトンの弟子であったクニドスのエウドクソスは、惑星の運動を説明するために、消耗法と呼ばれる手法を導入した。^[31]エウドクソスは、恒星、月、太陽、および既知のすべての惑星の距離は変化していないように見えるため、それらは球体に固定されており、その球体の周りを物体が一定の半径で動き、地球は球体の中心にあると推論した。^{[32]エウドクソスは、惑星の動きの複雑さを説明するために、惑星は多数の}同心円状の目に見えない球体に取り付けられているかのように動き、それぞれの球体が独自の異なる軸の周りを異なる速度で回転していると考えた。^[33]

エウドクソスのモデルには 27 個の等心球があり、各球は各天体の観測可能な運動の種類を説明していました。エウドクソスは恒星に 1 つの球を割り当て、その毎日の運動を説明しました。彼は太陽と月の両方に 3 つの球を割り当て、最初の球は恒星の球と同じように動きます。2 番目の球は黄道面上の太陽と月の動きを説明します。3 番目の球は「緯度に傾いた」円上を動き、宇宙における太陽と月の緯度方向の動きを説明することになっています。当時唯一知られていた惑星である水星、金星、火星、木星、土星には 4 つの球が割り当てられました。惑星の最初の球と 2 番目の球は、太陽と月の最初の 2 つの球とまったく同じように動きました。シンプリシウスによれば、惑星の第 3 球と第 4 球は、ヒッポペードと呼ばれる曲線を描くように動くはずでした。ヒッポペードは、惑星の逆行運動を説明するために考案された方法です。

エウドクソスは、これは各天体の球体が存在せず、単に天体の可能な位置を示しているだけであるという意味で、モデルの純粋に数学的な構築物であると強調した。^[34]

紀元前350年頃、アリストテレスは宇宙論の主要論文『天について』で、球体は物質的かつ結晶質であると仮定してエウドクソスのモデルを修正した。彼はほとんどの惑星の球体を明確に表現できたが、木星と土星の球体は互いに交差していた。アリストテレスは、間に広げられた球体を導入することでこの複雑さを解決し、必要な球体の数はエウドクソスの説よりはるかに多くなった。歴史家たちは、アリストテレスが宇宙に球体がいくつあると考えていたかについて確信が持てず、43から55までの説がある。^[35]

アリストテレスも地球が動くかどうかを判定しようとし、すべての天体は自然の傾向によって地球に向かって落下し、地球はその傾向の中心であるため静止していると結論付けました。^[36]

初期の地動説

紀元前330年までに、ポントゥスのヘラクレイデスは、地球が24時間ごとに西から東へ自転することで、天球の見かけ上の毎日の運動を説明できると述べた。シンプリキウスによれば、ヘラクレイデスは、地球が動いているのに太陽が止まっているとすれば、惑星の不規則な動きを説明できると提案したが^[37]、この主張には異論がある。^[38]

紀元前280年頃、サモスのアリスタルコスは、太陽中心の宇宙の可能性について初めて明確な議論をしました。^{[39]彼は、}月に対する地球の影の大きさから、月の軌道半径を地球半径の60倍、月の物理的半径を地球の3分の1と推定しました。彼は太陽までの距離を測ろうとしましたが、不正確なものでしたが、太陽は地球よりも大きく、月よりも遠いと主張するには十分でした。そのため、小さな天体である地球は、大きな天体である太陽の周りを回っているはずであり、その逆ではないはずです。^[40]

紀元前250年頃、アリスタルコスの太陽中心説に従って（ただし明示的には支持していない）、アルキメデスは著書『砂の計算者』の中で、太陽を中心とした宇宙の直径を約10 ¹⁴ スタディオン（現代の単位で約2光年）と計算した。18.93 × 10 ¹² km、11.76 × 10 ¹² マイル）。^[41]

アルキメデス自身の言葉によれば：

彼（アリスタルコス）の仮説は、恒星と太陽は動かず、地球は太陽の周りを円周上で回転し、太陽は軌道の中央に位置し、恒星の球は太陽とほぼ同じ中心に位置し、地球が回転すると想定される円は、恒星の距離と球の中心がその表面から受ける比例関係にあるというものである。^[42]

しかし、アリスタルコスの見解は広く受け入れられず、地球中心説は何世紀にもわたって残ることになる。

さらなる展開

紀元前210年頃、ペルガのアポロニウスは、見かけ上の惑星の逆行運動の2つの記述（地心モデルを想定）の同等性を示した。1つは偏心軌道を使用し、もう1つは従円と周転円を使用したものである。^{[43]後者は将来のモデルの重要な特徴となるであろう。周転円は、}従円と呼ばれる大きな軌道内の小さな軌道として記述される。惑星が地球の周りを回ると、元の軌道も周回するため、その軌道は左の図に示すように外転円に似ている。これは、地球から見た惑星の動きを説明できるかもしれない。

次の世紀には、地球と月の大きさと距離の測定法が改良されました。紀元前200年頃、エラトステネスは地球の半径がおよそ6,400kmであると判定しました。^[44]紀元前150年頃、ヒッパルコスは視差を利用して月までの距離がおよそ380,000kmであると判定しました。^[45]

ヒッパルコスの地球・月系に関する研究は非常に正確で、彼はその後6世紀にわたる日食と月食を予報することができた。また、彼は春分点歳差運動を発見し、約850の項目からなる星表を編纂した。^[46]

紀元127年から141年にかけて、プトレマイオスは日食をすべての人が同時に記録するわけではないこと、北から観測すると南の星が見えないという事実に基づいて、地球は球体であると推測した。^[47]プトレマイオスは、観測結果が天体の完全な円軌道と一致しないという惑星運動のジレンマを解決しようとした。プトレマイオスは解決策としてアポロニウスの周転円を採用した。^[48]プトレマイオスは、周転円運動は太陽には当てはまらないことを強調した。彼がこのモデルに最も貢献したのは等角点であった。彼はまた、天球をプラトンとは異なる順序（地球から外側へ）で再配置した。月、水星、金星、太陽、火星、木星、土星、恒星であり、長い占星術の伝統と軌道周期の減少に従っている。

プトレマイオスの著作『アルマゲスト』は西洋における地動説を定着させ、1500年以上もの間、天文学の最も権威ある文献であり続けた。彼の手法は十分に正確で、ほぼ異論の余地がなかった。 ^[49]

中世の天文学

カペラスの天文学モデル

西暦420年頃、マルティアヌス・カペラは修正された地球中心モデルについて説明している。それによれば、地球は宇宙の中心に位置し、月、太陽、3つの惑星と恒星がその周りを回り、水星と金星が太陽の周りを回っているという。^[50] 彼のモデルは、彼の権威にもかかわらず、広く受け入れられなかった。彼は、中世初期の教育を形作った7つの自由芸術、すなわち三学（文法、論理学、修辞学）と四学（算術、幾何学、音楽、天文学）のシステムの最も初期の開発者の一人でした。^[51]それにもかかわらず、彼の唯一の百科事典的な著作である「文献学とメルクリウスの結婚について」は、「 7つの規律について」とも呼ばれ、中世初期を通じて読まれ、教えられ、論評され、中世初期とカロリング朝ルネサンス期のヨーロッパの教育に影響を与えた。^[52]

このモデルは、水星と金星が太陽の前を通過すること^[53]と、それらが定期的に太陽の後ろを通過するという事実についてのある程度の知識を暗示しており、これはプトレマイオスのモデルでは説明できません。^[54]しかし、これらの通過を肉眼で見ることは困難であるため、その時代にどのようにしてその知識を得ることができたのかは不明です。^[55]実際、古代文化が通過を知っていたという証拠はありません。

あるいは、地球から見ると、水星は東でも西でも太陽から28°以上離れることはありません^[56]。金星は47°以上離れることはありません^[57] 。どちらも古代から知られていた事実ですが、プトレマイオスも説明できませんでした。そのため、水星と金星は太陽の周りを回っていると推測でき、したがって、これらの太陽面通過があるはずです。

イスラム天文学

バグダッドのイスラム黄金期には、プトレマイオスの業績を引き継いで、より正確な測定が行われ、それに続いて解釈が行われた。1021年、イブン・アル・ハイサムは著書『アル・シュクク・アタ・バトラミウス』（「プトレマイオスに関する疑問」と訳される）の中で、プトレマイオスの地動説を自身の専門である光学に合わせて調整した。 ^{[58]イブン・アル・ハイサムは、プトレマイオスが導入した}周転円は平面運動ではなく傾斜面であると主張し、さらなる対立する論争に決着をつけた。 ^[59]しかし、イブン・アル・ハイサムは、地球が太陽系の中心にあり、位置が固定されていることに同意した。^[60]

13世紀、ナスィル・アッディーンは、惑星が軌道を回る2つの方法を組み合わせて、その結果、惑星の軌道内での回転の様子を導き出しました。^[61] コペルニクスも16世紀に同じ結論に達しました。^{[58] 14世紀、} イブン・アル・シャティルは、プトレマイオスの矛盾した月の理論を解決しようとして、二重周転円モデルを月に適用し、地球からの月の予測される変位を減らしました。^[62]コペルニクスも16世紀に同じ結論に達しました。^[63]

中国の天文学

1051年、中国の応用数学者、沈括は惑星の円運動を否定し、代わりに「柳葉」という用語で表現される別の運動を提唱した。これは、惑星が円軌道を描いているが、その後、元の軌道の内側または外側に別の小さな円軌道に遭遇し、その後元の軌道に戻るというものである。右の図で示されている。^[64]

ルネッサンス

コペルニクスの太陽中心モデル

16世紀、ニコラウス・コペルニクスは、プトレマイオスとアリストテレスの太陽系の解釈を考察し、複雑な逆行運動を示す観測にもかかわらず、すべての惑星と月の軌道は完全な一様な円運動でなければならないと考えました。^[65]コペルニクスは、観測と一致し、完全な円運動を可能にする新しいモデルを導入しました。これは、太陽が宇宙（したがって太陽系）の中心に配置され、地球は他のすべての惑星と同様にその周りを回っているという、太陽中心モデルとして知られています。太陽中心モデルは、惑星の明るさの変化の問題も解決しました。 ^[66]コペルニクスはまた、自然は月、太陽、そして惑星の軌道に見られる球形の限界を好むという考えで、球形地球理論を支持しました。^[67]コペルニクスはさらに、宇宙には球形の限界があると信じていました。^{[67]コペルニクスは、観測と}^測定の高度な技術を生み出し、指導手順を提供することで、実用的な天文学にさらに貢献しました。 ^[68]

太陽中心のモデルは、地球も惑星であり、太陽から見て水星と金星に次いで 3 番目、火星、木星、土星の前に位置することを暗示しています。また、暗黙のうちに、惑星は地球と同様に「世界」であり、「恒星」ではないことも示しています。しかし、月は依然として地球の周りを回っています。

ティコニックシステム

太陽中心説はすぐには採用されなかった。保守主義に加え、数多くの観察、哲学、宗教上の懸念から、1 世紀以上にわたって採用されなかった。

1588年、ティコ・ブラーエは、プトレマイオスの古典的な地球中心説とコペルニクスの太陽中心説を融合した独自のティコの体系を出版した。この体系では、太陽と月が宇宙の中心にある地球の周りを回り、他のすべての惑星は太陽の周りを回るとされている。 ^[70]これは彼の宗教的信念と太陽中心説を調和させようとする試みであった。これはいわゆる地太陽中心説と呼ばれ、地球中心説と太陽中心説の論争の際に一部の天文学者によって採用された。

ケプラーのモデル

1609年、太陽中心説の提唱者ヨハネス・ケプラーは、パトロンであったティコ・ブラーエの正確な測定結果を用いて、太陽が正確に中心にあるとする太陽中心説の矛盾に気づいた。代わりにケプラーは、太陽が中心ではなく楕円軌道の2つの焦点の1つに位置するという、より正確で一貫性のあるモデルを開発した。^[71]

ケプラーは、太陽系と惑星の軌道のモデルを変えた惑星運動の 3 つの法則を導き出しました。惑星運動の 3 つの法則は次のとおりです。

すべての惑星は太陽の周りを楕円軌道（右図）で回っており、完全な円軌道ではありません。^[72]
惑星と太陽を結ぶ半径ベクトルは等しい面積と等しい周期を持つ。^[73]
惑星の周期（太陽の周りを一周する周期）の2乗は、太陽からの平均距離の3乗に比例します。^[74]

現代の表記では、

{\frac {a^{3}}{T^{2}}}={\frac {GM}{4\pi^{2}}

^[74]

ここでaは軌道の半径、Tは周期、Gは重力定数、Mは太陽の質量です。第三法則は、地球と太陽の距離に関係する年間の周期を説明しています。^[75]

ケプラーのモデルは、前例のない正確さに加え、太陽系の大きさを測ることもできます。惑星間の信頼できる測定ができれば、太陽系全体の大きさを計算できます。この頃には、太陽系は宇宙の他の部分よりも小さいものと考えられ始めました。(しかし、1596年までケプラー自身は、著書『宇宙の神秘』で説明されているように、恒星の球体を信じていました。)

ガリレオの発見

望遠鏡のおかげで空をより近くから観察できるようになり、ガリレオ・ガリレイは太陽系の太陽中心モデルの大部分を証明した。ガリレオは望遠鏡で金星の出現の位相を観察し、ケプラーの惑星運動の第一法則と、ガリレオが支持していたコペルニクスの太陽中心モデルを確認することができた。^[76]ガリレオは、太陽系は太陽、月、惑星だけでなく彗星からも構成されていると主張した。^[77]木星の周りの動きを観察して、ガリレオは当初、これらは恒星の行動だと考えた。^[78]しかし、1週間の観察の後、彼は運動パターンの変化に気づき、それらは衛星、4つの衛星であると結論付けた。^[78]

その後まもなく、ケプラー自身によって、木星の衛星が惑星が太陽の周りを回るのと同じように惑星の周りを回っていることが証明され、ケプラーの法則は普遍的なものとなった。^[79]

啓蒙時代からビクトリア朝時代まで

ニュートンの解釈

これらすべての理論の後でも、人々は惑星が太陽の周りを回る理由も、月が地球の軌道を追う理由もまだわかっていませんでした。17世紀にアイザック・ニュートンが万有引力の法則を提唱するまでは。彼は、2つの質量の間には、距離の2乗に反比例する引力が存在すると主張しました。^[80]

F=G{\frac {m_{1}m_{2}}{r^{2}}}

^[81]

ここで、m ₁は太陽の質量、m ₂は惑星の質量、G は重力定数、r はそれらの間の距離です。^[81] この理論は、太陽が各惑星に及ぼす力を計算することができ、その結果、惑星の楕円運動を説明することができました。^[82]

「太陽系」という用語は、1704年にジョン・ロックが太陽、惑星、彗星全体を指すために使用したときに英語に入りました。 ^[83]その時までには、惑星は別の世界であり、恒星は別の遠い太陽であることが疑いなく確立されていたため、太陽系全体は実際には非常に大きな宇宙の小さな一部にすぎず、明確に異なるものです。

派生した測定値

1672年、ジャン・リシェとジョヴァンニ・ドメニコ・カッシーニは、地球と太陽の平均距離である天文単位（AU）を約1億3837万kmと測定しました^[84]（後に他の人によって現在の1億4959万7870kmまで精査されました）。これにより、ケプラーの第三法則から導かれたスケールに従って、当時知られていた太陽系（つまり土星まで）の大きさが初めて正確に推定されました。

1798年、ヘンリー・キャベンディッシュは実験室で正確に万有引力定数を測定し、ニュートンの万有引力の法則から地球の質量を導き出し、太陽系のすべての天体の質量を導き出すことに成功した。^[85]

太陽系の新しいメンバー

望遠鏡による観測により、木星と土星の周りに新しい衛星が発見され、土星の周りには印象的な環系も発見された。

1705年、エドモンド・ハレーは1682年の彗星は太陽の周りを非常に細長い楕円軌道で回る周期的な彗星であると主張し、1757年に再び現れると予言した。 ^[86] ヨハン・パリッチュは1758年にハレーが予言した彗星の帰還を観測した。^[87]木星の軌道の干渉により、帰還は618日遅れた。パリの天文学者ラ・カイユは、この彗星を「ハレー彗星」と名付けるべきだと提案した。^[88]彗星は天文学者にとって人気の観測対象となり、太陽系の一員として認識された。

1766年にヨハン・ティティウスは惑星間の距離を表す数値的進行を発見し、1772年にヨハン・ボーデによって発表された、いわゆるティティウス・ボーデの法則となった。^[89]

1781年にウィリアム・ハーシェルが新しい惑星である天王星を発見したとき^[90]、その惑星は土星からティティウス・ボーデの法則によって予測された距離とほぼ一致する距離にあることが分かりました。

その規則は、火星と木星の間に既知の惑星がない隙間があることを観察した。1801年にジュゼッペ・ピアッツィが隙間を埋める天体であるケレスを発見し、新しい惑星とみなされた^[91] 。 1802年にハインリヒ・ヴィルヘルム・オルバースが、ケレスと太陽からほぼ同じ距離にあるパラスを発見した。 ^{[92]彼は、2つの天体は}破壊された惑星の残骸であると提唱し、^[93]これらの破片がさらに発見されるだろうと予測した。ウィリアム・ハーシェルは、ケレスとパラス、および見つかった場合には類似の天体を小惑星という別のカテゴリーに入れることを提案したが、数十年にわたってそれらは依然として惑星の中に数えられていた。^[94] 1804年にカール・ルートヴィヒ・ハーディングが小惑星ジュノーを発見し^[95]、1807年にオルバースが小惑星ベスタを発見した。^[96] 1845年、カール・ルートヴィヒ・ヘンケは火星と木星の間に5番目の天体アストラエアを発見し、[97] 1849年にはアンニーバレ・ド・ガスパリが太陽系で体積と質量の両方で4番目に大きい小惑星ヒュギエアを^発見した。^[98]この種の新しい天体が加速度的に発見されるにつれて、それらを惑星の中に数えることはますます面倒になった。最終的に、それらは惑星リストから削除され（ 1850年代初頭にアレクサンダー・フォン・フンボルトによって最初に提案されたように）、ハーシェルの造語「小惑星」が徐々に一般的に使用されるようになった。^[99]それ以来、火星と木星の間にある小惑星が占める領域は小惑星帯として知られている。

アレクシ・ブヴァールは1821年に天王星の軌道の不規則性を発見した。 ^[100]その後、1845年から1846年にかけて、ジョン・アダムスとユルバン・ルヴェリエはそれぞれ別々に、天王星の軌道の不規則性から新しい惑星の存在と位置を予測した。^{[101]この新しい惑星は最終的に}ヨハン・ガレによって発見され、ルヴェリエが予測した位置に従って海王星と名付けられた。この事実はニュートン力学を天文学に応用した最高潮であったが、海王星の軌道はティティウス・ボーデの法則に合わないため、それ以降は非推奨となっている。

最終的に、 1787年にハーシェルによって天王星の周りにも新しい衛星が発見され、 ^[102] 1846年にウィリアム・ラッセルによって海王星の周りにも新しい衛星が発見され、 ^[103] 1877年にアサフ・ホールによって火星の周りにも新しい衛星が発見されました。^[104]

20世紀の追加要素

1919年、アーサー・スタンレー・エディントンは日食を利用してアルバート・アインシュタインの一般相対性理論を検証することに成功し、^[105]水星の軌道運動の観測された不規則性を説明し、 ^[106]仮説上の内惑星バルカンの存在を反証しました。

一般相対性理論はニュートンの天体力学に取って代わりました。重力は引力ではなく、物体の質量によって生じる連続時空の組織の曲がりとして考えられています。

クライド・トンボーは1930年に冥王星を発見した。 ^[107]数十年にわたり、冥王星は太陽系の第9惑星と考えられていた。1978年にジェームズ・クリスティは冥王星の大きな衛星カロンを発見した。 ^[108]

1950年にヤン・オールトは太陽系の外縁部に彗星の溜まり場であるオールトの雲の存在を示唆した[ ^109]。また1951年にはジェラルド・カイパーが太陽系の進化の初期に太陽から40～100天文単位のところに環状の彗星の溜まり場が形成されたと主張したが、彼はそのような帯が今日でも存在しているとは考えていなかった^{[110] 。数十年後、この地域は彼にちなんで}カイパーベルトと名付けられた。

1906年以降にはマックス・ウルフによってトロヤ群が発見され^[111]、 1977年以降にはチャールズ・コワルによってケンタウルス族が発見されるなど、数多くの新しい小惑星種族が発見されている^[112]。

1957 年以降、技術の進歩により太陽系の天体の直接的な宇宙探査が可能になりました。現在までに、太陽系のすべての既知の主要天体はロボット宇宙船によって少なくとも 1 回は訪問されており、直接の科学的データとクローズアップ画像が提供されています。ロボット探査機やローバーが衛星、惑星、小惑星、彗星に着陸した例もあります。また、サンプルもいくつか持ち帰られています。

現在のモデル

太陽は天の川銀河の中にある孤独なG型主系列星で、その周囲を重力の影響で周回する8つの主要な惑星があり、そのほとんどには衛星と呼ばれる一団が周回している。最も大きな惑星にはリングもあり、これは多数の小さな固体と塵で構成されている。

惑星は、太陽からの距離の順に、水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星です。

小天体の主なベルトは 3 つあります。

火星と木星の間にある小惑星帯。
海王星の向こう側にはカイパーベルトがあり、その先には散乱円盤が続いています。
太陽系の境界にあるオールトの雲。

これらの小天体のうち最大のものは準惑星とみなされています。小惑星帯のケレス、カイパーベルトの冥王星、エリス、ハウメア、マケマケ、ゴンゴン、クワオア、セドナ、オルクス（およびその他の候補）です。

参照

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外部リンク

月を1ピクセルとしてスケール化した太陽系の正確なウェブベースのスクロールマップ

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[19] 「石の柱」、アエティウスは『信仰について』 (III, 7, 1)で報告している、または「柱状の石に似ている」、偽プルタルコス(III, 10)。

[20] 反論では、太陽の円は月の27倍の大きさであると報告されています。

[21] アエティウス『信仰について』（II, 15, 6）

[22] アナクシマンドロスの宇宙モデルのほとんどは偽プルタルコス（II, 20–28）に由来している。
「[太陽] は地球の 28 倍の大きさの円で、その輪郭は火で満たされた戦車の車輪に似ており、その車輪の特定の場所に口があり、そこから火が吹き出されます。まるで笛の穴のように。[...] 太陽は地球と等しいが、呼吸し、支えられている円は地球全体の 27 倍の大きさです。[...] [日食] は火の熱が出てくる口が閉じているときです。[...] [月] は地球全体の 19 倍の大きさの円で、太陽のように火で満たされています。」

[DatEA-23] 出典: MA Orr著『Dante and the Early Astronomers』 (1913年)。

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[27] 「神が魂を作った構成要素とその作り方は次の通りである。分割できず常に不変の存在と、分割可能で物質界に現れる存在との間に、他の 2 つから派生した 3 番目の中間的な存在形態を混ぜた。同様に、神は同じものを混ぜ、次に異なるものを、それらの分割できないものと物質界で分割可能なものの間に混ぜた。そして、神は 3 つの混合物を取り、それらを混ぜ合わせて均一な混合物を作り、混ぜにくい異なるものを同じものに合わせるようにした。さて、神がこれら 2 つを存在と混ぜて 3 つから単一の混合物を作った後、神はその混合物を作業に必要な数の部分に再分割し、各部分は同じもの、異なるもの、存在の混合物のままであった。」(35a-b)、ドナルド J. ゼイル訳

[28] プラトン『ティマイオス』36c

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