1．太陽系の形成 星の形成 惑星系の形成 ⇒ 回転がカギ 太陽の周りの

星の形成
１．太陽系の形成
１９７０年代以降 定量的な議論が可能に
Eagle Nebula
(M16)
銀河内の密度のゆらぎ
背景
・恒星についての理解（天体物理学）
恒星についての理解（天体物理学）
星間雲（ガス，固体粒子）
重力収縮
・惑星探査
・隕石の分析
・小惑星の観測
赤外線の放射
重力収縮
H 燃焼の開始
原始太陽系星雲
原始太陽
温度上昇
T=10000K
惑星系の形成 ⇒ 回転がカギ
太陽の周りの物体の運動
原始太陽系星雲
惑星系の形成 ⇒ 回転がカギ
惑星系の形成 ⇒ 回転がカギ
太陽のみ
太陽のみ
回転小
回転小
連星系
原始太陽系星雲
原始太陽系星雲
回転大
1
惑星系の形成 ⇒ 回転がカギ
原始太陽系星雲の進化
太陽のみ
回転小
重力収縮
遠心
力
太陽＋原始惑星雲
回転軸方向
円盤面に向かって落ちる
重力
温度上昇
ガス化
冷却の開始 ⇒ 固体粒子の析出
重力エネルギーの解放：減少
連星系
鉱物，鉄，氷，．．．
原始太陽系星雲
回転大
氷の析出： > 3 AU
構成物質の違い
固体粒子⇒微惑星⇒惑星
太陽からの距離による違い
（１）材料物質
（２）成長速度
固体粒子（１m以下）の沈殿
水星 金星
粒子の合体
⇒ 微惑星（kmサイズ）
地球
火星
小惑星
木星
土星
星
天王星
海王星
静電気力
1 AU 1.5 AU
微惑星の衝突・合体
⇒ 惑星
岩石惑星
岩石，鉄
重力
2-3.5 AU
5.2 AU
ガス惑星
氷惑星
岩石，鉄，氷（H2O, CO2, CH4）
＋ガス（H, He）
太陽風によるガスの散逸
構成物質の違い
小惑星 イトカワ
５００ｍ
水星 金星
地球
火星
1 AU 1.5 AU
岩石惑星
岩石，鉄
小惑星
2-3.5 AU
木星
土星
星
天王星
海王星
5.2 AU
ガス惑星
氷惑星
岩石，鉄，氷（H2O, CO2, CH4）
＋ガス（H, He）
密度 1.9 g/cm3
2
太陽系外縁天体とは？
オールト雲： なぜ球殻状？
２．層構造の形成
層構造の形成
重力エネルギーの解放
⇒ 高温 ⇒ 部分融解
微惑星
合体成長
岩石質
マグマオーシャン
衝突合体
重力分離
鉄質
マントル
マントル低融点成分（マグマ，低密度）
の分離（火山活動）
⇒ 地殻の形成
核
地殻
冷却 ⇒ 内核（固体）の形成
３．月の形成： 巨大衝突
地球はなぜ丸いのか？
国立天文台４次元デジタル宇宙プロジェクト
形成時に高温になった
材料物質が十分冷えると
月の集積が始まる
⇒ 液体的に振舞う
重力によって内部では圧力が発生する （例：水圧）
火星サイズの
原始惑星の斜め衝突
約１カ月で現在の
月ができた．
方向によ て圧力が違うと流れが生じる
方向によって圧力が違うと流れが生じる
原始惑星のマントルは
蒸発，コアは地球に落下
地球に近いものは
地球に落下．
遠いものは重力で
合体成長．
3