エッジワース・カイパーベルト
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エッジワース・カイパーベルト (Edgeworth-Kuiper belt, EKB)、別名カイパーベルト (Kuiper belt) または エッジワース・ベルト (Edgeworth belt) は、太陽系の海王星軌道（太陽から約30 AU）より外側の黄道面付近にある、天体が密集した、穴の開いた円盤状の領域である。外側の境界はあいまいだが、連続的にオールトの雲につながっていると考えられる。便宜上、狭義では48～50 AUまで、広義では数百 AUまでと定義される。48～50 AUより外側を散乱ディスクという。エッジワース・カイパーベルトに位置する天体をエッジワース・カイパーベルト天体 (EKBO) といい、短周期彗星と、おそらくはオールトの雲の起源だと考えられている。
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[編集] 範囲と区分
エッジワース・カイパーベルトは、正確には、単なる太陽との距離ではなく、軌道要素の軌道長半径と近日点距離で定義される。 エッジワース・カイパーベルトは、古典的エッジワース・カイパーベルトと散乱ディスクに分けられる。加えて参考として、Extended拡散ディスク (Extended Scattered Disk) についても述べる。なお、内側の境界である海王星軌道を別として、以下の区分は大まかなものであり、違う数値がとられることもある。
- 古典的エッジワース・カイパーベルト（狭義のエッジワース・カイパーベルト）
- 軌道長半径が海王星（約30 AU）より大きく、トゥーティノ（約48 AU）あるいは約50 AU以下。海王星の重力の影響を強く受ける。この部分だけをエッジワース・カイパーベルトと呼ぶことがある。
- 散乱ディスク（散乱エッジワース・カイパーベルト）
- 軌道長半径が約48 AU～約400 AU、近日点距離が約40 AU以下。近日点では海王星の重力の影響を受ける。エッジワース・カイパーベルトには含めないことがある。
- Extended散乱ディスク（参考）
- 軌道長半径が約48 AU～約500 AU、近日点距離が約40 AU～約80 AU。海王星の重力の影響をほとんど受けない。通常、エッジワース・カイパーベルトには含めない。
定義上、黄道面からの距離は問題にしないが、大半の天体の軌道傾斜角は10°以下で、30°を超えるものはほとんどない。エッジワース・カイパーベルトは、（中央に穴の開いた）平らなディスク型だといえる。
[編集] エッジワース・カイパーベルト天体
- 詳細は →エッジワース・カイパーベルト天体
エッジワース・カイパーベルトにある天体をエッジワース・カイパーベルト天体 (EKBO)、またはカイパーベルト天体 (KBO)、エッジワース・カイパー天体 (EKO) などという。主に水の氷からなる小天体で、便宜上、小惑星として扱われる。
ただし、矮惑星エリスのように、散乱ディスクに位置し遠日点が遠く離心率が大きい天体は、散乱ディスク天体 (SDO) または散乱カイパーベルト天体 (SKBO) として区別することがある。なお、近日点でも76 AUまでしか近づかない小惑星 (90377) セドナは、広い意味でもEKBOに含めない。
EKBOが海王星の重力により太陽系内部に散乱されると、ケンタウルス族や短周期彗星になり、外側に散乱させられると散乱ディスク天体になる。散乱ディスク天体が遠日点付近で何らかの原因で軌道を乱されると、近日点距離が伸び、Extended散乱ディスク天体やオールトの雲の天体になると推測されている。軌道を乱す要因としては、近傍恒星、ディスクに進入してきた放浪惑星などが考えられている。
[編集] 歴史
エッジワース・カイパーベルトは、1943年と1949年、アイルランドの天文学者ケネス・エッジワースが短周期彗星の起源として提唱した。その後、1950年に全ての彗星の起源としてオールトの雲が提唱されると、1951年、アメリカの天文学者ジェラルド・カイパーが、オールトの雲の起源として提唱した。
一時期は、全ての彗星の起源がオールトの雲だと思われていた。しかし1980年、ジュリオ・フェルナンデスは、ほとんどの短周期彗星の軌道傾斜角が0に近いことから、短周期彗星の起源は球状のオールトの雲ではなく円盤状のエッジワース・カイパーベルトだと主張した。1988年には、マーティン・ダンカン、トマス・クィン、スコット・トレメインが、シミュレーションにより、オールトの雲からランダムな方向でやってくる彗星が、実際の短周期彗星に見られる平らな分布になることはありえないことを示した。このようにして、エッジワース・カイパーベルトの存在は広く信じられようになった。
1980年代から1990年代にかけて、いくつかのチームが、仮説上のエッジワース・カイパーベルトを確認しようと捜索をおこなった。そして1992年8月30日UT、ハワイ大学のジェーン・ルーとデイビッド・ジューイットが、太陽から遠く離れた小惑星1992 QB1を発見した。しばらくして軌道が確定すると、EKBOであることが判明した。1992 QB1は、（冥王星・カロン以外で）最初のEKBOであり、最初の冥王星より遠い小惑星である。なお、後に確定番号(15760)が与えられたが、名前はまだない。
その後、翌1993年には5個、その後は毎年10個以上のEKBOが発見され、実際に多くの天体が存在することが明らかになった。1997年 には、最初の拡散ディスク天体である1996 TL66も発見され、エッジワース・カイパーベルトが遠方まで広がっていることが明らかになった（現在ではエッジワース・カイパーベルトに含めないこともある）。
2006年時点で、1000を超えるEKBOが発見されている。さらに、冥王星とカロンもEKBOに分類されるようになった。
[編集] 探査計画
2006年1月19日に打ち上げられたアメリカ航空宇宙局 (NASA) の探査機ニューホライズンズが、2015年7月14日に冥王星とカロンをフライバイし、2020年頃、エッジワース・カイパーベルトを通過し観測する予定である。
[編集] 関連事項
- エッジワース・カイパーベルト天体（EKBO）
- 散乱ディスク
- オールトの雲
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