ガス惑星、太陽系の巨大惑星、木星惑星など、何と呼んでも構いません。これらの惑星は、何世紀にもわたって人類を魅了してきました。今でも、最も興味深い天体の 1 つです。
ジョビアンは文字通り「ジュピターのような」を意味し、「ジョーブ」から来ています。ローマの神ジュピター（ギリシャ人はゼウスと呼んでいました）の別の名前です。それらは主にガスまたは氷で構成されており、地球よりもはるかに大きいです。また、他の惑星よりも検出がはるかに簡単です。これは主に、非常に大きいためです。
目次
- 1 木星は歩けない
- 太陽系の 2 つの木星惑星
- 3 つの太陽系外木星惑星
- 木星系惑星の 4 つの生命体
木星を歩くことはできません
木星の惑星は、岩石やその他の固体ではなく、液体 (気体または氷) で構成されています。巨大な岩石惑星が存在する可能性はありますが、これらはガスや氷の巨人よりもはるかにまれであると考えられています.
木星はほぼ完全に水素とヘリウムで構成されています。水素とヘリウムは太陽と同じ元素ですが、温度と圧力は異なります。ここ地球では、水素とヘリウムは気体ですが、木星の巨大な温度と圧力の下では、水素は液体または一種の金属になることさえあります。木星の中心に何があるかは完全にはわかっていませんが、研究者は、その中心はおそらく華氏 55,000 度 (摂氏 30,000 度) の濃厚で沸騰した熱いスープに似ていると考えています。
土星も同様の構造をしており、金属水素、液体水素、気体水素の層が、目に見える雲の層で覆われています。木星や土星とは異なり、天王星と海王星は岩石と金属のコアを持ち、化学組成が異なります。
木星の表面がどのようなものか正確にはわかっていませんが、私たちが知っている限りでは、その上を歩くことはできません。木星の惑星には非常に厚い雲がある傾向があります (たとえば、木星の雲の厚さは 30 マイル (50 km) です)。その後、ガス状の水素とヘリウムがあり、最終的に液体の金属水素になるまで、ますます凝縮したガスになります。土星も同様の構造を持っていますが、木星よりもはるかに質量が小さいです。
大気がどこで終わり、「惑星」がどこから始まるかを理解するのに苦労するかもしれません.
天王星と海王星は、木星と土星の両方よりもはるかに小さく、氷のマントルと岩のコアを取り囲むガス状の水素を持っています。
木星の惑星には、循環する物質の帯を伴う大気もあります。これらのバンドは通常、赤道と平行に惑星を取り囲んでおり、明るいバンドはより高い高度にあり、圧力が高い領域であり、暗いバンドは低気圧領域として大気中のより低い領域です。この大気循環は原理的に地球上のものと似ているだけで、非常に異なる構造を持っています.
他の小さな目に見える構造もあります。これらの中で最も有名なのは木星の大赤斑で、これは本質的に何世紀にもわたって活動してきた巨大な嵐です。土星の六角形は、もう 1 つの非常によく知られている特徴です。これらは両方とも、地球自体よりもはるかに大きいです。
これらの気体と液体の回転するボールは本当に印象的で、私たちはまだそれらについて新しいことを学んでいます.
太陽系の木星の惑星
すべてのガス惑星が同じというわけではありません。実際、一部の天文学者がガス惑星よりも木星惑星という用語を好む理由は、すべての木星惑星がガスでできているわけではないからです。
たとえば、木星と土星だけが真のガス巨人ですが、天王星と海王星は氷の巨人です。しかし、これでも少し誤解を招きます。これらの惑星の温度と圧力では、明確な気相と液相が存在しなくなります。それでも、2 つのグループの化学的性質は異なります。水素とヘリウムが木星と土星を支配していますが、天王星と海王星の場合は、水、メタン、およびアンモニアです。後者の 2 つの惑星は、惑星の直径の半分以上に及ぶスラッシーのようなマントルを持っていると考えられています。
これらの 4 つの惑星にはすべて衛星の大規模なシステムがあり、これらの衛星はそれ自体が非常に興味深いものになる可能性があります (これについてはすぐに説明します。木星の衛星に生命が隠れている可能性は十分にあります)。たとえば、土星には指定された衛星が 82 個あり、指定されていない無数の小衛星があります。木星よりも大きいにもかかわらず、既知の衛星は 79 個しかありません。天王星には 27 個、海王星には 14 個あります。
これらの 4 つの惑星にはすべてリングがありますが、土星のリングが最も顕著です。
ガスや氷の巨人全般について私たちが知っていることの多くは、私たち自身の太陽系で見られるものから推測しています。そうは言っても、天文学者は、木星の惑星が非常に異なっており、太陽系で見られるものよりもはるかに多様であることを認識しています.
木星系外惑星
大まかに言うと、木星の惑星は 4 つのカテゴリに分けることができます:
- 巨大ガス惑星 (木星や土星など) — ほとんどが水素とヘリウムで構成され、3 ～ 13% 重い元素のみ;
- 氷の巨人 (海王星や天王星など) — 水の氷の層を覆う水素に富む大気;
- 大質量の固体惑星 (地球に多少似ていますが、巨大です) — このタイプの惑星の具体的な証拠は 2014 年に出現したばかりで、これらの惑星はまだよくわかっていません。天文学者は、最大数千個の地球質量の固体惑星が形成される可能性があると考えていますが、それは大質量星の周りに限られます。
- スーパー パフ — 大きさは木星に匹敵しますが、質量は地球に匹敵する惑星です。これらの惑星は非常に希薄で、過去 10 年間にしか発見されていません。知られている最も極端な例は、ケプラー 51 の周りの 3 つの惑星です。
私たちがこれまでに見てきたことに基づいて、木星の惑星は私たちの銀河全体でかなり一般的であるようです.しかし、太陽系外惑星の発見はごく最近に始まったばかりであり、これまでに発見された惑星が全体像を表しているかどうかを判断するのは困難です.
ただし、研究者が木星サイズの惑星よりもはるかに多くの海王星サイズの惑星を発見したという事実に基づいて (後者は発見しやすいものの)、より一般的なのは海王星サイズの惑星であると言っても過言ではありません.
木星の特に興味深いクラスは、いわゆるホット ジュピターです。
ホットジュピターは、最も検出しやすい惑星です。名前が示すように、それらは木星サイズの惑星ですが、星に非常に近く、軌道周期が速く、検出しやすい効果を生み出します。たとえば、そのような惑星の 1 つは、その星の周りをわずか 18 時間で公転し、1 年が非常に短いものでした。ホット ジュピターのもう 1 つの奇妙な例は、表面温度が 4,300°C (7,800°F) であると考えられています。これは、私たちが知っているいくつかの星よりも高温です。
太陽系外惑星、特にホット ジュピターは、太陽系の進化に多くの光を当てることができます。これらの惑星は、太陽系の外縁部 (木星など) で形成されると考えられていますが、引力に引かれて星に向かってゆっくりと移動します。そうすることで、大きなビリヤード ボールのように、太陽系全体に大混乱をもたらす可能性があります。
一部の木星の惑星は非常に大きくなり、惑星と褐色矮星の境界が曖昧になります。褐色矮星は真の恒星でも惑星でもありません。経験則として、木星の惑星は、木星の質量の 15 倍になるまでは「惑星」にすぎません。その後、褐色矮星に「なります」。
系外惑星を検出して研究するために現在利用できる技術は限られているため、木星ほどの大きさのものでさえ、系外惑星についてまだわかっていないことがたくさんあります。私たちはこれらの惑星を太陽系の惑星とサイズで関連付ける傾向があり、他の入手可能な情報をつなぎ合わせています (これはほとんどありません)。私たちの望遠鏡、装置、理論モデルがより良くなれば、木星の惑星や系外惑星全般についての理解が深まることは間違いありません。
木星の周りの生命
木星の惑星は生命に優しいとは言えません — 少なくとも直接的にはそうではありません。立っていられない巨大な回転する液体の塊は、非常に熱くも冷たくても、生命体にとってあまり魅力的ではありません。しかし、木星の衛星は別の話です。実際、天文学者は、木星と土星の衛星が太陽系で地球外生命体を探すのに最適な場所であると信じ始めています.
木星も土星も太陽からかなり離れています。それらは衛星と同様に、少なくとも地表では寒くて極寒の場所です。
研究者たちは現在、木星と土星のいくつかの氷の衛星 (特にエウロパとエンケラドゥス) は、その凍った表面の下に生命を宿すことができると信じています.
これらの衛星の表面温度は非常に低いですが、天文学者は、両方の衛星が凍った表面の下に液体の水の海を抱えている可能性があるといういくつかの手がかりを持っています.基本的に、ホスト惑星からの巨大な重力効果が氷に摩擦とせん断を引き起こし、氷を溶かすのに十分な熱を生成します。これを潮汐加熱と呼びます。地熱および地質学的活動もこの効果に寄与し、氷の下に液体の塩水を作り出している可能性があります。これはまだ確認されていませんが、これらは生命が出現するのに適した条件である可能性があります。
エウロパとエンケラドゥスに加えて、他のいくつかの木星の衛星が生命を宿している可能性があります (さまざまな可能性があります):カリスト、ガニメデ、イオ、トリトン、ディオネ、さらには冥王星の衛星カロンでさえ、生命と互換性のある液体の海を持っている可能性があります。 NASA のクリッパー ミッションは、エウロパの潜在的な居住可能性を調査することを目標として、2024 年に打ち上げられる予定です。一部の科学者は、居住可能な系外惑星と同じ数の居住可能な外衛星があると信じています。
木星の惑星は、太陽系の構造において重要な役割を果たしているようです。彼らの衛星が生命を維持できるかどうかにかかわらず、太陽系がどのように形成、進化し、地球がこの壮大な宇宙のパズルにどのように適合するかを理解する上で、それらは非常に重要なパズルのピースです.
