原始惑星

原始惑星は、原始惑星系円盤内で発生し、内部溶融を経て分化した内部構造を呈する大きな惑星胚である。原始惑星は、数キロメートルサイズの微惑星から形成され、重力によって互いの軌道を乱して衝突し、徐々に合体して主要な惑星となると考えられている。

微惑星は塵、岩石、その他の物質から形成された物体で、大きさは数メートルから数百キロメートルに及ぶ。チェンバレン・モールトン微惑星仮説とヴィクトル・サフロノフの理論によれば、惑星系の形成初期には、ガスや塵などの物質からなる原始惑星系円盤が恒星の周りを回っている。そのような物質に対する重力の作用により、次第に大きな塊が形成され、最終的には微惑星の大きさに達する。^{[1] [2]}

微惑星の衝突により、数百のより大きな惑星の胚が作られたと考えられています。数億年の間に、それらは互いに衝突しました。惑星の胚が衝突して惑星を組み立てる正確な順序はわかっていませんが、最初の衝突により、胚の第一世代が、より少数だがより大きな胚からなる第二世代に置き換えられたと考えられています。これらが今度は衝突して、より少数だがさらに大きな胚からなる第三世代が生まれました。最終的に、ほんの一握りの胚だけが残り、衝突して惑星の組み立てが完了しました。^[3]

初期の原始惑星には放射性元素が多く含まれていたが^{[4] 、}放射性崩壊により時間の経過とともに放射性元素の量は減少した。放射能、衝突、重力による加熱により、原始惑星は惑星へと成長するにつれて一部が溶けていった。溶けた領域では重い元素が中心に沈み、軽い元素が表面に浮上した。このようなプロセスは惑星の分化として知られている。いくつかの隕石の組成は、一部の小惑星で分化が起こったことを示している。

太陽系の場合、微惑星の衝突によって数百個の惑星胚が生成されたと考えられています。このような胚は、ケレスや冥王星に似ており、質量は約 10 ²²～ 10 ²³  kg、直径は数千キロメートルでした。^[要出典]

巨大衝突仮説によれば、月は太陽系の歴史の初期に、仮説上の原始惑星テイアが地球に巨大な衝突を起こして形成されたとされる。^{[5] [6] [7]}

太陽系内部で、ほぼ無傷で生き残った原始惑星は、小惑星 ケレス、パラス、ベスタの3つです。プシケは、原始惑星の外側の岩石層を剥ぎ取った別の物体との激しい衝突の生き残りである可能性があります。^[8]小惑星メティスもプシケと同様の起源の歴史を持っている可能性があります。^[9]小惑星ルテティアも原始惑星に似た特徴を持っています。^{[10] [11]} カイパーベルトの 矮小惑星も原始惑星と呼ばれています。^{[12]地球で}鉄隕石が発見されているため、小惑星帯にはかつて他の金属核の原始惑星があり、その後破壊され、これらの隕石の起源となった可能性が高いと考えられています。^[要出典]

2013年2月、天文学者たちは、遠方の恒星HD 100546の周りのガスと塵の円盤で形成される原始惑星候補を初めて直接観測しました 。^{[13] [14]}その後の観測では、ガス円盤に複数の原始惑星が存在する可能性があることが示唆されています。^[15]

もう一つの原始惑星、AB Aur bは、ガス巨星の形成の最も初期の段階にある可能性がある。これは、星AB Aurigaeのガス円盤内に位置する。AB Aur bは、確認されている太陽系外惑星の中で最大のものの一つであり、軌道は海王星から地球の太陽までの距離の3倍である。AB Aur bの観測は、惑星の形成に関する従来の考え方に疑問を投げかける可能性がある。これは、すばる望遠鏡とハッブル宇宙望遠鏡によって観測された。^[16]

原始惑星系円盤のリング、隙間、渦巻き、塵の集中、影は、原始惑星によって生じたものである可能性がある。これらの構造は完全には解明されておらず、したがって原始惑星の存在の証拠とは見なされていない。^[17]原始惑星が円盤に与える影響を研究する新たな方法の 1 つは、ガス速度マップの形で原始惑星系円盤の分子線観測である。 ^[17] HD 97048 bは、ガス速度マップの折れ曲がりの形で円盤運動学によって検出された最初の原始惑星である。 ^[18]

原始惑星を確実に検出することは困難です。原始惑星は通常、ガスが豊富な原始惑星系円盤に存在します。このような円盤は、円盤の断片化と呼ばれるプロセスによって過密度を生み出す可能性があります。このような断片は分解できないほど小さく、原始惑星の外観を模倣することがあります。^[25]未確認の原始惑星候補が多数知られており、いくつかの検出は後に疑問視されました。

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• 原始惑星の定義に関するスレッド (小惑星メーリング リスト: 2011 年 7 月 15 日)