天体の極

天体の極は、天球の天の極に対する自転軸に基づいて決定されます。天体には、恒星、惑星、準惑星、彗星や小惑星（小惑星など）などの太陽系の小天体、および天然衛星と小惑星の衛星が含まれます。

国際天文学連合(IAU) は、太陽系の惑星またはその衛星の北極を、太陽系の不変面を基準として地球の北極と同じ天球半球にある惑星の極と定義しています。 ^[1]この定義は、物体の軸の周りの回転方向とは無関係です。これは、物体をその北極の上から見た場合、その回転方向は時計回りまたは反時計回りのいずれかになる可能性があることを意味します。太陽系のほとんどの物体 (太陽と地球を含む) が示す回転方向は反時計回りです。金星は時計回りに回転し、天王星は横倒しになって太陽系の残りの部分に対してほぼ垂直に回転します。黄道は500 万年以上にわたって不変面から 3° 以内に留まっていますが、^[2]現在、極の座標に使用される地球の天の赤道に対して約 23.44° 傾いています。この大きな傾斜は、惑星の北極（天王星など）が不変面の北にある場合でも、地球の天の赤道に対する極の赤緯が負になる可能性があることを意味します。

2009年に、責任あるIAUワーキンググループは、準惑星、小惑星、それらの衛星、および彗星の極を右手の法則に従って定義することを決定しました。^[1]不変面に対する「北」と「南」の定義との混乱を避けるために、極は「正極」と「負極」と呼ばれます。正極は、右手の指を回転方向に曲げたときに親指が指す極です。負極は、左手の指を回転方向に曲げたときに親指が指す極です。この変更が必要だったのは、一部の小惑星と彗星の極は、不変面の定義を使用すると数十年以内に北極と南極が入れ替わるほど急速に歳差運動するためです。

惑星の北極を天球に投影すると、その北天極が得られます。いくつかの選択された太陽系の天体の天極の位置を次の表に示します。^{[1]座標は、J2000 (2000 年 1 月 1 日 12:00:00} TT )における地球の天の赤道と春分点を基準に与えられます。J2000 は慣性空間に固定された平面で、現在は国際天体基準座標系(ICRF) と呼ばれています。多くの極は歳差運動をしたり、ICRF に対して相対的に動いたりするため、座標は変化します。月の極は特に動きやすいです。

土星の衛星 ヒュペリオンや小惑星トータティス 4179など、太陽系のいくつかの天体には安定した北極がありません。これらの天体は不規則な形状と近くの惑星や衛星からの重力の影響により無秩序に回転し、その結果、瞬間的な北極が表面上をさまよい、一時的に完全に消えてしまうこともあります (天体が遠くの恒星に対して停止したとき)。

惑星の磁極は、地球の北磁極と南磁極と同様に定義されます。つまり、惑星の表面で、惑星の磁力線が垂直になっている場所です。磁力線の方向によって、極が北磁極か南磁極かが決まります。これは地球とまったく同じです。地球の磁軸は、その自転軸とほぼ一致しています。つまり、地磁気極は地理極に比較的近いということです。ただし、他の惑星では必ずしもそうとは限りません。たとえば、天王星の磁軸は60° も傾いています。

惑星の軌道には、自転の極に加えて、空間内での方向も定義されています。その軌道の角運動量ベクトルの方向は、軌道極として定義できます。地球の軌道極、つまり黄道極は、りゅう座の方向を指しています。

同期衛星という特別な（しかしよくある）ケースでは、さらに 4 つの極を定義できます。これらは、近極、遠極、先行極、および後続極です。たとえば、木星の衛星の 1 つであるイオは同期して回転するため、木星に対する向きは一定に保たれます。木星が天頂 （真上）にある表面には、不動の点が 1 つあります。これが近極で、サブ木星点またはプロ木星点とも呼ばれます。この点の対蹠地には遠極があり、木星が天底にあります。これは反木星点とも呼ばれます。また、イオの軌道に沿って最も遠い（南北軸と遠近軸によって形成される平面から最も離れた点として最も適切に定義される、先行側）不動の点が 1 つあります。これが先行極です。その対蹠地には後続極 があります。したがって、イオは北半球と南半球、木星の親半球と反半球、そして先行半球と後続半球に分けることができます。これらの極は、厳密に言えば、動かないわけではないため、平均極です。イオの軌道はわずかに偏心しており、他の衛星の重力によって定期的に乱されるため、平均方向を中心に継続的な秤動が起こり ます。

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