「第9惑星」？天文学者たちは、まだ見ぬ巨大な惑星Xの存在を示唆している

天文学者たちは数十年にわたって、太陽系の端に「惑星X」が存在するかどうかについて議論を重ねてきたが、今回、2人の研究者がその主張を裏付ける新たな証拠を提示し、その場所のおおよその見当も付けた。

この主張の中で最も注目すべき点の一つは、主張者の一人であるカリフォルニア工科大学の天文学者マイク・ブラウン氏と関係がある。同氏は冥王星がまだ第9惑星だった時に「殺した」と語っている。

「これは真の第9惑星となるでしょう」とブラウン氏はニュースリリースで述べた。「古代以来、真の惑星が発見されたのはたった2つだけで、これが3つ目となります。」

ブラウンが言う「真の二つの惑星」とは、冥王星ではなく、天王星と海王星のことである。この点を強調するため、ブラウンとカリフォルニア工科大学の共同研究者であるコンスタンチン・バティギンは、この天体に「第9惑星」という愛称を与えた。（他には、「ジョージ」、「猿の惑星」、「ヨシャパテ」、「ファッティー」といった愛称もあると言われている。）

この議論には大きな欠陥が一つある。そのような天体はまだ発見されていないのだ。ブラウンとバティギンは、カイパーベルトの奇妙な軌道に散らばった天体の詳細な分析に基づいてこの主張を展開している。カイパーベルトとは、海王星の軌道の外側にある、氷でできた広い環のことである。

天文学者たちは、本日『アストロフィジカル・ジャーナル』誌に発表された論文の中でその証拠を提示している。

「当初、この惑星が存在するかどうかかなり懐疑的だったが、その軌道とそれが太陽系外に及ぼす影響について調査を続けるうちに、そこにあるという確信が深まった」とバティギン氏は語った。

提案されている惑星は地球の約10倍の質量を持ち、太陽から190億マイル（200天文単位、1AUは地球から太陽までの距離）以内に近づくような偏心軌道を描くと予想されます。比較対象として、海王星と冥王星は30AU以内に近づくことはありません。提案されている惑星が太陽を一周するには、1万年から2万年かかるとされています。

バティギン氏とブラウン氏は、太陽系の端に大きな惑星が存在すると予測した最初の人物ではありません。こうした主張は30年以上にわたって繰り返し提起されてきました。

「このような予測は5回目か10回目くらいだ。…どれも当たっていない」とサウスウエスト研究所の惑星科学者で、NASAの冥王星とその先を探査するニューホライズンズ計画の主任研究員であるアラン・スターン氏は語った。

新たな証拠は、カイパーベルトでこれまで観測されていた6つの遠方天体の軌道に焦点を当てています。これらの軌道は、太陽系の大型惑星間の重力相互作用に基づいて説明するのは困難です。

バティギン氏とブラウン氏は、軌道の長軸がすべてほぼ同じ方向を向いていること、そして太陽系の主惑星面に対する軌道の傾きが全てほぼ同じであることに気づいた。数値計算を行ったところ、このような配置が偶然に発生する確率は約0.007%であることが分かった。

天文学者たちは、軌道シミュレーションを微調整することで、大きくて遠く離れた「逆向き」の軌道を持つ惑星を追加することで、この配置を作り出すことができた。つまり、その惑星が太陽に最も近づく地点は、他の6つの天体の最接近地点の正反対に位置する必要があるということだ。

「プラネット・ナイン」は、セドナと2012 VP113（別の種類のVPにちなんで「プラネット・バイデン」という愛称が付けられている）という2つの遠方の惑星が描く、一見不可解な軌道を説明する可能性がある。さらに、この惑星は他の天体を垂直な面の軌道に蹴り出すはずである。これは、過去3年間の観測結果と一致する。

「シミュレーションで遠く離れたカイパーベルト天体を一直線に並べ、セドナのような天体を作り出したとき、これはすごいと思いました。一石二鳥ですからね」とバティギン氏は語った。「しかし、惑星の存在によってこれらの直交軌道も説明がつくので、一石二鳥というだけでなく、近くの木にとまっていたことに気づかなかった鳥も仕留めることになるのです。」

ブラウン氏とバティギン氏は、この見えない世界が太陽系の4つの既知の巨大惑星（木星、土星、天王星、海王星）とともに合体し、重力の相互作用によって安定しているがより遠い軌道に押し出されたと示唆している。

シミュレーションでは惑星の軌道の大まかな概要は示されますが、現在その軌道上のどこに位置しているかはわかりません。軌道の最端にある場合、非常に暗く、世界最大級の望遠鏡でしか観測できないでしょう。しかし、太陽に最も近づく地点付近にある場合、発見される可能性ははるかに高くなります。アーカイブ画像に写っている可能性もあります。

「見つけたら嬉しいです」とブラウン氏は言った。「でも、もし他の誰かが見つけてくれたら、本当に嬉しいです。だからこそ、この論文を発表するんです。他の人たちが刺激を受けて、探し始めることを願っています。」

この論文は惑星Xの探索を活性化させるのは確実だが、成功は確実ではない。過去の調査では、1万天文単位（AU）より遠くにある土星サイズの惑星は発見されていない。ブラウン氏とバティギン氏は、彼らが提案する惑星は小さすぎて暗すぎるため、過去の調査では発見できないと述べている。

ブラウン氏の冥王星に関するこれまでの経緯を考慮すると、プラネット・ナインは彼の惑星像に当てはまるだろうか？ブラウン氏は、シミュレーション結果から、プラネット・ナインが太陽系のある領域の重力ダイナミクスを支配することが示唆されているため、当てはまると述べている。これほど広範囲にわたって他の天体の軌道に影響を与える可能性があるという事実は、プラネット・ナインを「太陽系全体の中で最も惑星らしい惑星」にしているだろうとブラウン氏は主張した。

もしこの惑星が発見されれば、国際天文学連合（IAU）が10年近く前に制定した惑星の定義が新たな試練にさらされることになる。この定義では、冥王星などの天体は「軌道周辺の惑星を一掃していない」とみなされるため、準惑星と呼ばれるカテゴリーに分類されていた。

もし第9惑星が発見された場合、IAUはカイパーベルトからその先にある彗星が満ち溢れるオールトの雲に至るまでの天体近傍が除去されたと宣言するだろうか？IAUの定義を痛烈に批判するスターン氏は、そのような天体が発見されれば、新たな再考のきっかけになる可能性があると述べている。

「もし発見されたとしても、それは9番ではなく19番のような存在になるでしょう」と彼はGeekWireへのメールで述べた。「そしてもし発見されれば、オールトの雲には惑星が散在しているという多くの予測を裏付けることになるでしょう。そして太陽系には数十から数百もの惑星が存在したのです。」

第 9 惑星の探索がどのような結果になろうとも、冥王星の信奉者と反対者は、少なくとも次の 1 つの点については同意できる。それは、太陽系は冥王星が第 9 惑星であった当時の天文学者が考えていたよりも複雑であるということ。