定義の仕方によって、太陽系の境界はカイパーベルト、太陽中心ベルト、またはオールトの雲となる可能性がある。
太陽系は8つの惑星から構成されている。画像： NASA/JPL
太陽系は広大で、8つの惑星、5つの準惑星、数百の衛星、数百万の小惑星と彗星が存在する。それらはすべて太陽の周りを公転しており、多くの場合、互いに公転し、その速度は時速数千キロメートルにも及ぶ。では、太陽系の果てはどこにあるのだろうか？その答えは、この惑星系をどのように定義するかによって異なる。
NASAによると、太陽系には3つの潜在的なフロンティアが存在する。それは、カイパーベルト（海王星の軌道の外側にある岩石質の天体の帯）、太陽中心帯（太陽の磁場の端）、そしてオールトの雲（地球からはほとんど見えない遠方の彗星が存在する領域）である。
カイパーベルト
カイパーベルトは、太陽から30～50天文単位（AU）の範囲に広がっています（1 AUは地球と太陽の間の距離にほぼ相当します）。この領域には、他の惑星との重力的な相互作用によって太陽系の内側領域から弾き出された小惑星や、冥王星のような準惑星が数多く存在します。
一部の天文学者は、カイパーベルトは太陽系の端とみなされるべきだと主張している。なぜなら、カイパーベルトは本来であれば太陽の原始惑星系円盤の端に相当する領域だからである。原始惑星系円盤とは、ガスと塵からなる環状の領域で、後に惑星、衛星、小惑星へと発達する。
「太陽系を狭義に定義するならば、つまり太陽と惑星のみから成るとすれば、カイパーベルトの端は太陽系の端とみなすことができるだろう」と、米国ニューメキシコ州にあるロスアラモス国立研究所の研究員、ダン・ライゼンフェルド氏は述べた。
カイパーベルトは、太陽系を周回する小惑星で満ちている。写真： BBC
しかし、一部の天文学者はこの定義は単純すぎると考えている。「それは必ずしも正しくない。惑星が形成されて以来、物事は大きく変化してきた。主に外側へと変化してきた」と、カリフォルニア工科大学（Caltech）の専門家であるマイク・ブラウンは説明する。
したがって、カイパーベルトは太陽系内のすべての天体を含んでいるわけではない。2023年10月、カイパーベルトの外側で一連の新たな天体が発見されたことで、さらに外側に「第二のカイパーベルト」が存在する可能性が示唆された。一部の研究者は、この領域の外縁に関する不確実性から、カイパーベルトを太陽系の信頼できる境界として用いるのは不適切だと主張している。
日当たり良好
太陽圏界面とは、太陽の磁場の影響を受ける領域である太陽圏の外縁部を指します。太陽圏界面では、太陽から放出される荷電粒子の流れである太陽風が弱まり、天の川銀河内の恒星やその他の天体からの放射線を跳ね返すことができなくなります。
「太陽の満月内部のプラズマは太陽に由来し、太陽の満月外部のプラズマは星間空間に由来するため、太陽の満月を太陽系の境界と考える人もいます」とライゼンフェルド氏は述べた。太陽の満月外部の空間は、しばしば「星間空間」（星と星の間の空間）とも呼ばれる。
すでに2機の宇宙船が太陽中心領域を通過している。2012年のボイジャー1号と2018年のボイジャー2号だ。太陽中心領域を抜けると、ボイジャー探査機は、自分たちに向かってくる磁場と放射線の種類と強度の変化をすぐに検知した。ブラウン氏によると、これは探査機が何らかの境界を越えたことを示しているという。
しかし、太陽圏は球形ではなく、細長い形状をしている。そのため、太陽中心説を用いて太陽系を定義すると、歪んだシステムが生成され、惑星系に関する一部の研究者の見解と矛盾することになる。
ボイジャー1号とボイジャー2号の宇宙飛行シミュレーション。画像： NASA/JPL-Caltech
オールトの雲
NASAによると、オールトの雲は太陽系の最も遠く、最も広い潜在的な境界であり、太陽から約10万天文単位まで広がっている。「太陽系を太陽に重力的に束縛されているすべての天体と定義する人々は、オールトの雲の端を太陽系の端とみなしている」とライゼンフェルド氏は述べた。
一部の研究者にとって、これは太陽系の境界として理想的な選択肢である。なぜなら、理論的には、惑星系は恒星の周りを公転するすべての天体を含むからである。しかし、他の研究者は、オールトの雲は星間空間に位置し、太陽に束縛されているとしても太陽系の外にあると主張している。さらに、 科学者たちはオールトの雲の真の終点について確信が持てず、カイパーベルトよりも信頼性の低い境界としている。
最も一般的な境界線
考えられる3つの境界のうち、太陽中心境界は研究者やNASAが太陽系を定義する際に最も頻繁に使用する境界である。これは、太陽中心境界が最も容易に識別でき、両側の磁気特性が大きく異なるためである。
しかし、ライゼンフェルド氏によれば、太陽の満月より外側にあるものはすべて、巨大な宇宙岩石「オウムアムア」のような恒星間天体である必要はない。「オールトの雲は惑星を構成する物質の一部でもある。つまり、恒星間物質ではなく、太陽系の物質を含んでいるのだ」と彼は述べた。
トゥ・タオ（ライブサイエンスによると）
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