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。

太陽から最も遠い惑星海王星 遠いと言っても

今回は海王星について書いて行きたいと思う。

海王星はご存知の通り太陽から最も遠い惑星であり、太陽からは45億キロメートルほども離れている。

しかし、遠いと言っても宇宙規模から見ると非常に近く...

 

1. 海王星

海王星は太陽系の惑星の中で最も外側に位置している惑星であり、質量は全惑星の中では3番目に大きいが直径に関しては天王星よりも小さく、5万キロを若干下回っている。

そしてその直径は49,528 kmほどで地球の3.88倍にも及び、質量は地球の17.15倍ほどもある。

この直径と質量は地球と比較するとかなり大きい部類に入るが木星や土星と比較すると小さく、かつては天王星と海王星は木星型惑星と呼ばれていたが現在では海王星と天王星は天王星型惑星と言う新しい分類にカテゴライズされている。

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上が太陽系の惑星の大きさを示した図であり、左から水星, 地球, 海王星, 木星となっており、海王星は確かに大きいことは大きいが木星と比較するとかなり小さい。

ちなみに海王星と天王星が新たな分類にカテゴライズされて理由は木星と土星の主成分は水素とヘリウムと言ったガスであるが天王星と海王星は水やメタンが主成分となっており、比較的ガス成分が少ないからである。

 

ちなみに海王星と天王星のデータは以下のようになっている。

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天王星と海王星はともに直径は50,000 km前後であり、質量は地球の14~17倍程度であるが内部の成分の違いにより天王星のほうが直径は大きいが海王星のほうが質量は大きくなっている。

そのため、表面重力は天王星のほうが小さく、意外にも地球の表面重力を下回っているが海王星の表面重力は地球よりも大きく、大体土星と同等である。

また、惑星としては地球型よりも木星型に近いため、密度は比較的低く、更に自転速度も地球型の惑星と比較するとかなり速く周期は一日もかからない。

 

このように天王星と海王星は多少の密度の違いはあるが比較的似ているが実はある面では天王星と海王星は大きく異なる。

その点とは地軸の傾きであり、天王星は公転面に対してほぼ横倒しのような状態で自転をしているが海王星は地球よりも若干傾きが大きい程度であり、太陽からの距離が非常に遠いために温度は48K程度しか無いが地球と似たような季節があると考えられる(地球の季節は地軸の傾きが少しでも大きくなると影響が非常に大きく出てしまい、海王星ぐらい傾くと非常に大変なことになるが)。

 

 

 

2. 海王星の大気と内部

海王星には勿論大気が存在しており、大気の80%は水素, 19%はヘリウム, そして残りの5%はメタンであり、地球のものとはだいぶ異なっている。

そして、海王星の表面(地球型惑星とは異なり明白な表面は無いが)では音速を超えるほどの暴風が吹き荒れており、更に木星の大赤斑と同じように大暗斑と呼ばれる地球の大きさと同等の超巨大台風があったものの現在では消滅している。

 

また、海王星の内部構造は上から上層大気, 大気, マントル, そして核となっており、大気の層は地球との構造の違いがあってかかなり深くなっており、海王星の半径の15%ほどの深さと地球の質量と同等の質量を有している。

そして、この大気の成分は上層部では先ほども書いたように水素が大半を占めているが下層に行くにつれてメタンやアンモニア, 水の割合が上昇していき、大気圧は地球の100,000倍にも及ぶ。

更に下に行くとメタン, アンモニア, 水を主成分とした液体のマントルが存在しており、このマントルの重量は海王星の質量の大半を占めており、この点は地球と一致している。

そして、マントルは上層部にある大気により高温, 高圧の世界となっており、温度は上層部で2,000 K、マントル自体の質量も大きくかかる角との境目では5,000 Kほどになっている。

マントルの下には地球の1.2倍程度の海王星の質量からするとかなり小さな岩石質の核が存在しており、その成分は鉄やニッケル, ケイ酸塩によって形成されており、中心部の圧力は地球の大気圧の700万倍程度と考えられており、温度は5,400Kほどと考えられている。

 

 

 

3. 遠いが近い惑星

海王星は太陽との距離が45億キロも離れており、一見非常に遠そうに見えるが他の恒星系の距離と比較すると非常に近い。

恒星との距離でよく使われる「光年」という単位があり、一光年は光が一年かけて進む距離と同等である。

光は一秒間に299,792,458 メートルもの距離を進み、一年は60×60×24×365 秒であるので一光年はおよそ9.454×10^12 ㎞に相当する。

ここから海王星までの距離を光年に換算するとわずか4.755×10^-4 光年に過ぎず、この距離は太陽系から最も近い恒星系であるアルファ・ケンタウリ系の中心との距離のわずか9,190分の1にすぎず、最も近い恒星であるプロキシマ・ケンタウリとの距離の8,930分の1にしかすぎない。

このため、海王星は惑星としては最も遠い部類に入るが他の恒星系と比較するとあまりにも近く、他の恒星との距離がとてつもないことが分かる。

 

 

 

以上、海王星についてでした。