太陽系を探る

太陽系を探る
地球の形は？
• 球（まん丸）
• だ円体
• 西洋梨型
地球楕円体
b
a
チンボラソ山（エクアドル）６３１０ｍ
赤道半径ａ＝6 3 7 8 ｋ ｍ
極 半 径 ｂ ＝6 3 5 7 ｋ ｍ
地球は丸かった！
• 地球を１億分の１に縮小すると・・・ 直 径13cmの球
• もっとも高い山、エベレスト山（チョモランマ）
8848m ⇒ 0.09mm
• 地球の赤道方向の出っ張り
20km ⇒ 0.2mm
鉛筆の芯の幅に入ってしまう!!
スペースシャトルは宇宙飛行？
• スペースシャトルの高度
地上５００ｋｍ
• ジェット機の高度
地上１０ｋｍ
地 球 の 直 径 １ ３ ０ ０ ０ ｋ ｍ⇒ １ ３ ｃ ｍ に 縮 小
ス ペ ー ス シ ャ ト ル ５ ０ ０ ｋ ｍ⇒ ５ ｍ ｍ ！
ジ ェ ッ ト 機 １ ０ ｋ ｍ⇒0.1ｍｍ！
水星
• 特徴
大気はなし
クレーターで覆われている
探査計画
ベ ピ ・ コ ロ ン ボ 2009年打ち上げ予定
日 本 、ESA
水星
金星
• 特徴
炭 酸 ガ ス の 厚 い 大 気 （ 表 面90気 圧 ）
地殻変動の存在（探査機マゼラン）
厚い雲に覆われた金星
火星
• 特徴
炭酸ガス主体の薄い大気（７ｈｐ）
霧や雲、砂嵐の発生等、気象変化
大火山や大渓谷、河の痕の存在
極地域に極冠（薄いドライアイス）
火星面で隕石発見
ローバーオポチュニティ探査
木星
• 特徴
太陽を除く太陽系全質量の３分の２
水素、ヘリウムのガス惑星
激しいガスの運動
細い環の存在
極地でオーロラ発生（強い磁場）
衛星イオの火山
イオ エウロパ ガニメデ カリスト
土星
• 特徴
リ ン グ を 持 つ （ 外 か らE,G,F,A,B,C,D環 ）
厚 さ 数 百 ｍ 数km 幅数万km
構 成 氷 粒 子 直 径 数cm
全 質 量 土 星 の100万分の１以下
平均密度0.7g/cm３ （水 よ り 軽 い ）
水素、ヘリウム中心のガス惑星
土星探査機カッシーニ
• 1月14日 カ ッ シ ー ニ か ら 切 り 離 さ れ た 着
陸船ホイヘンスが土星の衛星タイタン
に着陸
7年かかって土星に到着
土星の電波は１時間以上
氷とメタンの泉
台地上の山
天王星
• 特徴
メタン、アンモニア等の氷惑星
11本 の リ ン グ
海王星
• 特徴
メタン、アンモニア等の氷惑星
４本の環
冥王星は彗星の仲間だった！
冥王星が惑星でなくなった理由
1930年、冥王星発見時の写真
冥王星発見
の望遠鏡
ローエル
冥王星はもともと異端児だった
◆あまりにも小さく軽い ・ 冥 王 星 よ り 直 径 の 大 き な 衛 星 が ７ つ 月、木星の四大衛星、土星の衛星タイタン、
海王星の衛星トリトン ・質量が地球の４００分の１以下 月の５分の１ ◆軌道が大きな楕円で傾きが大きすぎる
冥王星の軌道付近に多くの天体を発見
• 1992年以降、海王星軌道よりも遠いところに小天
体が数多く発見され、現在は1000個以上にも及ぶ
• 冥王星より大きな天体まで見つかる エ リ ス （2003UB313）
⇒第 10惑星として一時申請されたことさえ
太陽系の天体を整理する必要が・・・
2006年プラハの国際天文学連合総会
で ・ ・ ・
■惑星の条件
１．太陽のまわりを回っている
２．質量が大きいため自らの万有引力で
丸くなっている
３．その軌道上から他の天体を一掃
■上 記 １ ． ２ ． を 満 た す が ３ ． を 満 た さ な い 、
かつ衛星でない天体をdwarf planet と 呼 ぶ
■太陽のまわりを回る他の天体はsmall solar
system bodies と 呼 ぶ
日本学術会議での太陽系の整理
• 惑 星 ：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王
星、海王星の８つ
• 太陽系外縁天体：海王星を超えて非常に遠くまで分
布する多数の小天体のグループ。冥王星もその一員。
• 準惑星（dwarf planet）：太陽系外縁天体の冥王星と
エリス、小惑星帯のケレスの３つ。この概念には検
討の余地があり、使用しないことを勧める。
• 太陽系小天体（ small solar system bodies） ：惑 星 、 準
惑星、衛星以外の太陽系のすべての天体。小惑星、
太陽系外縁天体、彗星など。
• 冥王星型天体：太陽系外縁天体の準惑星。現在は冥
王星とエリス。冥王星の名を残すための配慮。
原始太陽系星雲（ガス円盤）の形成
• 46億年前、水素、ヘリウムガスを主成
分とする星間雲が収縮し、円盤状の原
始太陽系星雲が形成される。
• 98 99％ が 水 素 、 ヘ リ ウ ム ガ ス 。 １ ％
程度が固体成分（チリ＝ダスト）。
微惑星の形成
• チリはガス円盤の赤道面に沈殿し固体層を形
成。
• 固体層は重力的に不安定で壊れ、数km
10kmサイズの小天体、微惑星を100億個形成。
• 太陽に近い場所は岩石微惑星、太陽から遠い
場所では氷微惑星となる。
• 原始太陽系星雲形成から数百万年後。
微惑星から原始惑星の形成
• 微惑星は衝突合体をくりかえし、原始惑星（惑星
の卵）が誕生。
• 太陽に近い場所では、太陽重力が強いため、狭い
範囲の微惑星しか集積できず小さな原始惑星とな
る。微惑星の空間密度が高く、原始惑星への成長
は速い。
• 原始太陽系星雲が形成されてから数百万年程度で
地球型惑星の誕生。
木星型惑星の形成
• 太陽から遠い場所では太陽重力の影響は小さく、
原始惑星の軌道間隔は広がり、ゆっくりと大きく
成長する。
• ガス円盤の温度が低く、氷微惑星を多く集めて大
きな質量の原始惑星を形成。
• 原始惑星の重力で、原始太陽系星雲のガス円盤か
らガスを捕獲、大量の水素、ヘリウムの大気をま
とった巨大ガス惑星（木星、土星）が誕生。
天王星型惑星の形成
• 太陽系の外側の方では、さらに原始惑星の成
長に時間がかかる。
• 原始惑星が形成されたときには、原始太陽系
星雲は消失しつつあり、ほとんどガスをまと
わない巨大氷惑星（天王星、海王星）が誕生。
• 太陽系外縁部の微惑星は成長できず微惑星の
まま存在（太陽系外縁天体）。
太陽系の誕生 • 惑星系を形成し終えるのに約1億年
• 収縮を続けていた原始太陽の中心部は1000万
度に達し、水素の核融合反応を始める。