自然衛星とは｜月の定義・種類と人工衛星との違い

自然衛星（月）の定義・種類や地球と他惑星の月の違い、人工衛星との比較を図解でやさしく解説する入門ガイド。

天文学における自然衛星とは、より大きな天体の周りを公転する比較的小さな天体のことで、主にその天体の重力によって軌道上に保持されています。例えば、惑星の周りを回る「月（moon）」や、大きな銀河の周囲を回る小さな銀河にもこの語が使われます。自然衛星は形成過程や軌道の性質に応じて多様な種類があり、惑星系の進化や環境に大きな影響を与えます。

月の定義と呼び方

惑星の周りを公転する天体は一般に「月（moon）」または単に「衛星」と呼ばれます。大きさや性質はさまざまで、小さな岩石塊から地球の月のような比較的大きな天体まで存在します。地球には現在一つの主要な月（月）がありますが、他の惑星には多数の月を持つものもあれば、ほとんどないものもあります。単に「月」と書く場合、文脈によっては通常、地球の月を指します。英語では地球の月を固有名詞のMoonと表記することがあり、ラテン語で月を意味するlunaから派生した形容詞が「lunar」で、例えば月食などの説明に用いられます。

種類と分類（概観）

• 規則衛星（regular satellites）：惑星の赤道面近くをほぼ円軌道で公転し、形成時に惑星の周りの円盤（原始惑星系円盤）から一緒に形成されたと考えられる大型の衛星。例：多くのガス巨星の主要な衛星。
• 不規則衛星（irregular satellites）：遠く、傾いた軌道や逆行軌道を持つことが多く、後から捕獲された小天体と考えられる。軌道が離心率や傾斜角で大きく変動することがある。
• トロヤ群・共働衛星：惑星と近接した特殊な共回り軌道（ラグランジュ点付近）にある天体や、惑星とほぼ同じ軌道で共に回る小天体。
• リングの小衛星（リング衛星）：土星のようなリング系に存在し、リングの構造に影響を与える小天体。
• 準惑星や小惑星の衛星：天文学の対象は惑星だけに限らず、小惑星や準惑星にも衛星が存在する（例：小惑星イダの衛星「ダクトル」など）。

衛星が形成される経路は主に（1）惑星形成時に共に生成される、（2）別の天体が惑星の重力に捕獲される、（3）大規模衝突で破片ができて再集積する、の三つに大別できます。地球の月は巨大衝突説で説明されることが多く、原始地球と大きな衝突を起こした天体の破片が再集積して生まれたとする説が有力です。

軌道特性と潮汐作用

衛星はその質量と距離に応じて惑星と潮汐相互作用を起こします。例えば地球と月の間の潮汐力は潮の満ち引きを生じさせるだけでなく、月の公転・地球の自転にエネルギー交換をもたらし、結果として月は徐々に地球から遠ざかり、地球の自転はわずかに遅くなるという効果があります。また、多くの衛星は潮汐ロック（自転と公転の同期）により常に同じ面を主星に向けている場合があり、これは衛星の地形や地質活動にも影響します。

自然衛星と人工衛星の違い

一般に「衛星」という語は、天体の周りを回るもの全体を指しますが、区別すると以下のようになります。

• 天然の衛星（自然衛星）: 自然に存在する天体。成因は前節の通りで、自らの重力で剛体として存在し軌道運動をしている。
• 人工衛星: ロケットなどで人為的に打ち上げられた機械や探測機で、軌道上で通信・観測・測位・気象観測などの目的を持つ。人工衛星は推進を行うことによって軌道を変更できる点で、自然衛星と異なります。

元の文章にもあるように「月は天然の人工衛星です。」という表現はやや混同を生むため注意が必要です。正確には「月は天然の衛星（自然衛星）であり、人工衛星は人間が作った機械の衛星を指します」。人工衛星は用途や高度に応じて低軌道、静止軌道、極軌道など様々な軌道に配置されますが、自然衛星は長期間にわたる安定した軌道を取る傾向があります。

太陽系における例と観測

太陽系では、木星や土星のような巨大惑星が多数の衛星を持ち、その中には大気や海、氷の地殻を持つ衛星（例：土星のタイタン、木星のエウロパなど）もあります。これらは生命の可能性や内部海洋の有無といった点で注目されています。観測技術の進展により、小さい衛星や遠方の衛星も次々に発見されており、系外惑星（系外惑星）の周囲に存在する「エキソムーン（exomoon）」の探索も進められています。

まとめ

自然衛星は惑星や他の天体の周りを回る天体全般を指し、起源や軌道、物理的性質によって多様な分類が可能です。自然衛星は惑星系の形成過程や現在のダイナミクス、生命環境に関する重要な情報を提供します。一方で人工衛星は人間が目的のために作った機械であり、軌道制御や機能面で自然衛星とは明確に区別されます。自然衛星の研究は、天文学・惑星科学・宇宙探査における重要な分野です。

参考：上記の基本的な説明は、一般的な天文学の用語や惑星科学の知見に基づいています。さらに詳しい技術的・観測的情報は専門書や学術論文、宇宙機関の公開資料を参照してください。

軌道

月などの衛星の軌道は、「重力」と「求心力」という2つの力の影響を受けている。例えば、地球の月は、地球からの引力によって軌道を維持しています。これは、地球が太陽に引き寄せられ、その軌道に留まる仕組みでもあります。地球の月の軌道は、実際に地球上の潮汐や波を引き起こします。

ムーン・オブ・ムーン

月に属する月は見つかっていない。ほとんどの場合、本体の潮汐の影響でそのようなものは不安定になります。

しかし、最近、土星の衛星レアの周りにリングシステムの可能性が見つかった後に完成した計算では、レアの軌道は安定していると考えられています。また、羊飼いの月で知られているように、環の幅は狭いと考えられています。

小惑星の月

1990年代初頭に243 Idaの月Dactylが発見されたことで、小惑星には月を持つものがあることが証明されたが、実際に87 Sylviaには2つの月がある。また、90アンチオペのように、同じ大きさの部分が2つあるダブルアステロイドもあります。

選ばれた月と地球の縮尺。19個の月は丸い形をしており、そのうち1つのタイタンはかなりの大気を持っています。


レア座の環のイメージ図

質問と回答

Q: 天文における自然衛星とは何ですか?

Q: 月と呼ばれる天体は何ですか?

Q:地球にはいくつの月がありますか?

Q: 惑星の周りを回る月を何と呼ぶのですか?

Q:ラテン語で月は何というのですか?

Q:形容詞「月」の意味は?

Q:人工衛星とは何ですか?

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