自然科学研究機構 国立天文台

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質問5-5)なぜ、火星と木星の間には大きな惑星ができなかったの?

火星と木星の間に大きな1つの惑星がなぜできなかったのか。これは多くの研究者が興味を持っていることで、様々な研究がされています。しかし、はっきりとした原因はまだわかっていません。

まず、太陽系の惑星の形成について簡単に説明しましょう。今からおよそ46億年前、太陽の周囲を回る、とても小さな天体「微惑星」が大量に形成されたと考えられています。その後、それぞれの距離のところで微惑星同士が衝突し始めます。大部分の微惑星は皆同じような向きで、円軌道を回っているので激しい衝突にはならず、衝突によってこわされることなくお互いにくっついていきます。それらが大きく成長して惑星となりました。

ところが、現在の小惑星帯と言われるところでは、セレス(ケレス)のようにある程度大きく成長したものもありましたが、最初に形成された微惑星の数が十分に多くなかったために、微惑星の成長がゆっくりだったと考えられています。そのうちに、小惑星帯の外側で、先に成長して巨大になった木星が、その強力な重力で、微惑星の軌道に大きな影響を与えるようになりました。そのために、微惑星はお互いに激しく衝突し、破壊されて、多数の小惑星ができたと考えられています。小惑星が、いびつな形をしていたり、無数のクレータが表面に見られるのは、激しい衝突の名残りなのかもしれません。

小惑星だけでなく、惑星の形成に関してはまだまだ未知の部分がたくさんあります。