DS930810のブログ

筆者は自然や自然現象に関心が相当あるので自然に関する記事(天文, 地理, 生物)を書いていきたいと思います。かつては1日2記事を適当な時間に投稿していましたが今のところは午後6時に1記事投稿する形にしています。

太陽系最大の惑星、木星 驚異の内部構造と多数の月を引き連れた巨大ガス惑星

今日は木曜日なので木星について書いていきたいと思います

 

ご存知の通り、木星は太陽系最大の惑星であり、リングを持つ巨大惑星、土星を上回る大きさを持ちます。木星は太陽との距離が離れているため、地球に比べてかなり低温であり、更にガス惑星なので生命体は100%いません。しかし、非常に興味深い天体なのでいろいろ説明していきたいです。

 

1. 巨大なガスの塊、木星とは?

木星の直径は142,984kmと地球の11.2倍もの大きさを誇り、体積に至っては1408倍ほどです。また、光は地球の周りを1秒間に7.5周もするのに対して木星の周りを周るのに1.5秒ほどかかります。それほど木星は巨大な惑星です。

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上が木星と地球の比較だが...木星怖い

 

また、質量も地球の約318倍もありますが木星の体積から考えるとかなり小さいです。ちなみに密度は約1.33g/㎤であり、太陽を若干下回ります。このタイプの惑星をガス惑星と呼び、木星の他に土星があります。

このようなタイプの惑星は地球みたいに地面がありません。なので木星着陸...なんてことはできません。

 

更に太陽との距離は平均778,412,010km(地球の5.2倍)も離れているため太陽からもエネルギーがほとんど受けられず(地球の約27分の1)、極寒の惑星となっています。木星の平均温度はマイナス120℃程しかなく、二酸化炭素がドライアイスに余裕でなるほどの温度です。言うまでもありませんが地球のどの地点よりも寒いです。

更にこれだけ離れていると太陽を1周するのにも時間がかかり、12年近くもかかります(太陽から遠ければ遠いほど公転速度も遅くなる)。

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木星軌道は楕円軌道なので正確には違います。また、太陽は小さすぎたので写せませんでした

 

しかし、自転は早く、わずか0.4135日ほどで1周します。これは木星の巨大さから考えると非常に早く、時速に換算すると45264km/hと非常に早く、これは地球の27.1倍も速いです。

 

更に地球に比べて表面重力は強く、24.79m/s2もあります。これは地球の約2.53倍もあるので体重が60kgならば151.6kgに感じられるほどです。

 

 

 

2. 液体金属水素! 驚異の木星の構造とは

では次に木星の内部構造について書いていきたいと思います。木星の構造は下の図のようになっています。

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参照 : 6 answers: What is the core of Jupiter like? - Quora

URL : https://www.quora.com/What-is-the-core-of-Jupiter-like

 

初めに大赤斑について説明します。大赤斑とは木星表面に見える模様であり、正体は大嵐であり、台風のようなものです。これは1665年ごろには既に存在しており、現在も存在するので350年以上あることになります。

また、大きさもとんでもなく大きく、地球2,3個分の大きさがあります。

木星の台風は大きさも年月も桁違いです。

 

では、木星の内部構造について説明していきます。

木星には非常に厚い大気があり、その厚さは1000kmもあります。

そして、大気の層の下は液体水素の海が広がっており、その厚さは20,000kmに及び、地球の直径を軽く超えています。

液体水素とはロケットの推進剤として使われているもので、温度を非常に低くした水素がこの状態となります。しかし木星の表面温度は低いものの水素が液体化するほどは低くなく、その上、液体水素の海の再下層部では温度は10,000℃にもなっています。

では、なぜ水素は液体化するかと言いますと異常と言えるほどの圧力によって、高温でも水素が液体化するようになっているからです。その圧力は300万気圧もあり、普通では考えられない状態となっています。

 

更に下にはタイトルの通り、液体金属水素の層になっており、その厚さは40000kmもあり、再下層の圧力は3600万気圧、温度は20000℃にもなっています。

液体金属水素とは異常に異常を重ねたほどの極超高圧によって、水素が圧縮され、相転移を経て金属の性質を示した状態です。このような状況は地球上ではまず観測されず、上記のようなあり得ないほどの高圧下でのみ観測されます。

 

これらの層の下に岩石状の核が存在します。核の大きさは直径が20,000kmほどで地球よりも大きいです。ちなみに中心温度は36,000℃、圧力は4500万気圧に及びます。

 

 

 

3. 木星を周る69個の月達とガリレオ衛星

木星の周りには69個もの衛星が周っておりましてその内53個は10kmにも満たないものであります?。

木星の衛星で有名なものにガリレオ衛星があり、かの有名なガリレオ・ガリレイ(1564-1642)が発見したものです。名前はイオエウロパガニメデカリストであり、それぞれ面白い特徴を持つ衛星です。ここでが詳しく書きませんが(いずれ書きます)簡単に説明していきたいと思います。

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上が月、下の左からイオ、エウロパ、ガニメデ、カリスト

 

ガリレオ衛星の中で一番大きいのはガニメデであり、太陽系の惑星の中で最大の5,262kmもあり、水星の記事でも書いた通り、水星よりも大きいです。しかし、密度が非常に小さい(2g/㎠以下)ので水星よりずっと軽いです。

 

次に大きいのはカリストであり、ガニメデ、タイタン、水星に次いで大きいです。その直径は4,820kmであり、ガニメデと大差ありません。ちなみに密度もガニメデと同等に小さいです。

 

次は大きさがだいぶ小さくなりますがイオが大きいです。大きさとしては月よりも若干大きいぐらいであり、3,632kmです。この衛星は木星と非常に近く、421,000kmほどしか離れていません。

これだけ木星と近いと木星の影響をもろに受けることとなり、火山活動が非常に活発であり、表面を見れば火山活動が活発なのが分かります。

ちなみに何故か密度がガニメデ、カリストと比較しても異常に大きく、3.528g/㎠もあります。

 

最後に紹介するのがエウロパで大きさは唯一月よりも小さく、3,138kmしかありません。実はエウロパは生命がいるのではないかと期待されており、氷の下に液体の海があり、そこにいる可能性があるのではないかと注目されています。

個人的にはエウロパが一番興味深いと思います。

ちなみに密度は結構高く、3.013g/㎤もあります。

 

ここまでくるとガリレオ衛星は巨大だと思いますが木星がでかすぎるので木星と比較するとかなりごちんまりしています。

 

 

 

4. 木星の雑学

  • 木星の磁場は地球とは比べ物にならないほどの強さを誇る。また、極性は逆である。
  • 実は木星がないと地球に小惑星が降り注ぐ確率が高くなる。何故なら木星の強い重力により、小惑星が引き寄せられるからである。要するに木星は偉大である
  • 木星には小さい輪がある
  • 木星の記号は♃である
  • 木星の英名はジュピター(Jupiter)