自然衛星（天然衛星）の定義と特性

自然衛星（英語: natural satellite）とは、惑星や準惑星、小惑星などの周囲を公転する天然の天体を指します。一般的に「衛星」と呼称される天体はこれに該当します。なお、惑星の環を構成する氷や岩石などの微小な天体は、通常は衛星には含まれません。

形成過程

衛星の形成については、主に以下の4つの説が提唱されています。

• 惑星とともに形成された：惑星の形成過程で周囲の物質から同時に形成されたもの。質量比が大きい衛星も存在し得ます。
• 惑星から分裂した：惑星の自転が極めて速い場合などに分裂して形成されたとする説。
• 衝突によって形成された：巨大な天体が惑星に衝突し、その破片が周囲を回るようになったもの。
• 惑星によって捕捉された：惑星の重力圏を通過した天体が、軌道エネルギーを失い捕捉されたもの。逆行衛星の多くはこの過程で形成されたと考えられています。

これらの形成過程は、衛星の質量や軌道、母天体との関係性に影響を与えます。例えば、海王星の衛星トリトンは逆行軌道をとっており、過去に海王星に捕捉された天体であるというのが定説です。

組成と分類

太陽系の衛星は、その組成から大きく「岩石衛星」と「氷衛星」に分類されます。地球の月のように主に岩石で構成されるものと、木星以遠の領域に多く見られる、氷や二酸化炭素を主成分とする氷衛星が存在します。氷衛星は太陽系において非常にありふれた存在であり、氷をほとんど含まない衛星は地球の月、火星の衛星、および木星のイオなど少数に限られます。

太陽系における衛星

2023年5月時点で、太陽系の惑星を周回する衛星は284個が確認されています。地球の月は、母惑星に対する質量比が約81分の1と極めて大きく、太陽系の中でも特殊な例です。他の惑星の衛星は、母惑星の質量に対して非常に小さいことが一般的です。