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木星25px
Jupiter
仮符号・別名 歳星
分類 木星型惑星
軌道の種類 外惑星
発見
発見年 有史以前
発見方法 目視
軌道要素と性質
元期:2008年1月1日[1]
太陽からの平均距離 5.20260 AU
平均公転半径 778,412,010 km
近日点距離 (q) 4.952 AU
遠日点距離 (Q) 5.455 AU
離心率 (e) 0.04851
公転周期 (P) 11.86155 年
会合周期 398.88 日
平均軌道速度 13.0697 km/s
軌道傾斜角 (i) 1.3028
近日点引数 (Ω) 14.4602 度
昇交点黄経 (ω) 100.5461 度
平均近点角 (M) 277.2142 度
太陽の惑星
衛星の数 63
物理的性質
赤道面での直径 142,984 km
表面積 6.41×1010km²
質量 1.899×1027kg
地球との相対質量 317.832
平均密度 1.33 g/cm³
表面重力 23.12 m/s²
脱出速度 59.56 km/s
自転周期 9時間55.5分
(0.4135 日)
アルベド(反射能) 0.52
赤道傾斜角 3.13 度
表面温度
最低 平均 最高
110 K 152 K n/a
大気の性質
大気圧 70 kPa
水素 >81%
ヘリウム >17%
メタン 0.1%
蒸気 0.1%
アンモニア 0.02%
エタン 0.0002%
リン化水素 0.0001%
硫化水素 <0.0001%
■Project ■Template
ファイル:Jupiter interior.png

木星(もくせい、Jupiter)は太陽系の内側から5番目の惑星であり、太陽系内で最大の惑星である。その質量は、太陽系を太陽と木星とその他で出来ていると言えるほど大きい。木星及び木星と同様のガスを主成分とする惑星(ガス惑星)である土星のことを木星型惑星と呼ぶ。

物理的性質 編集

木星の質量は、木星以外の惑星全てを合わせたものの2.5倍ほどある。木星の質量のため、太陽系全体の重心は太陽の中心ではなく太陽の表面付近に位置している(太陽半径の1.068倍の位置にある)。地球との比較では質量は318倍、直径は11倍、体積は1,300倍ほどある。多くの人が木星のことを「恒星になり損ねた星」と表現している。

木星は通常地球から4番目に明るく見える天体である。太陽金星に次いで明るいが、火星の接近時には火星の方が明るくなる。また、金星より木星が明るく見えることもある。木星自体は有史以前から知られている。

木星は太陽系内で最も自転が速い惑星でもあり、遠心力によって赤道方向に膨らんだ楕円体をしていることが望遠鏡で見ても容易にわかる。木星は厚い大気を持つガス惑星で、その組成は大半が水素である。また、観測しにくいがを持つことも確認されている。

太陽系以外では木星よりも大きな質量を持つ惑星がいくつか発見されている。しかし、木星程度の質量ではどのような物質の構成であったとしても自己重力による収縮が進まず、褐色矮星などにはならないと考えられている。木星型惑星が褐色矮星となるのに必要な質量、半径などの明確な分岐点はわかっていないが、中心で核融合反応が起こって恒星となるには最も少なく見積もっても木星の70倍程度の質量が必要とされている。褐色矮星となるにしても、およそ木星質量の13 - 75倍程度の質量が必要と考えられている。

木星は強力な固有磁場を有しているため、木星周辺には強力な磁気圏が形成されている。このため木星にもオーロラが存在する。木星磁気圏内には高濃度のプラズマが蓄積されていることが電波観測により確認されており、このプラズマの供給源は主にイオの活火山によるものと推定されている。なお、木星の内部には非常に強力な圧力により水素が液体金属状となり、これが対流することにより強力な磁気圏が形成される。

木星の赤道傾斜角は、3.08 - 3.12°と水星に次いで小さく、自転軸がほぼ垂直である。このため、地球などに見られるような、気象現象の季節変化はほとんどないと推測されている。さらに木星大気は、木星内部から熱が供給されるため、木星が放出する熱量は、太陽から受ける熱量の2倍となっている。内部の熱源は、水素より重いヘリウムが中心に沈むためではないかと考えられている[2]

大赤斑 編集

木星表面の特徴的な模様として大赤斑(だいせきはん)の存在がよく知られている。これは地球の2倍ほどの大きさがある木星大気の渦であり、大気の自転とは逆方向に動いている。ジョヴァンニ・カッシーニによって1665年に発見されて以降、約350年間存在し続けているが、どのようなメカニズムで長期間にわたって存在し続けているのかは解明されていない。木星全体は常に何層もの雲に覆われており、大気層の下にあると考えられる液体の表面を見ることはできない。

また1998年から2000年にかけて、それまで存在していた3つの「白斑」が合体大型化し、これが2005年末から赤く色づき始めたことが観測された。このいわば「中赤斑」とでも呼ぶべき「オーバルBA」は大赤斑のやや南にあり、2008年現在も変わらず存在し続けている。「嵐」の勢力が強くなったために赤く色づいたのだろうと考えられているが、今のところ詳細はわかっていない。

木星電波 編集

1955年、ワシントンカーネギー研究所のバーナード・バークとフランクリン・ケネスは木星からの電波放出を発見したと発表した[3]。当時は、太陽を含むいくつかの天体が電波を放出することは知られていたものの、惑星が電波を放出する可能性に気づいていたものはいなかった。バークらの功績も、受信装置をテストするためにかに星雲を観測していた際の偶然ともいえる発見による。

木星の衛星と環 編集

詳細は「木星の衛星と環」を参照

1610年ガリレオ・ガリレイが木星の衛星のうちイオエウロパガニメデカリストを発見した。これらはまとめてガリレオ衛星と呼ばれている。これらの衛星は低倍率の望遠鏡でも観測でき、非常に目のよい人であれば、直接肉眼で観察できる可能性がある。

2008年現在、木星には64個の衛星と3本の環が確認されており、衛星のうち49個が命名されている。

木星と太陽系小天体 編集

木星の強い重力は小惑星彗星などの太陽系小天体にも影響を与えている。小惑星の軌道半径や軌道傾斜角などの分布には偏りがあるが、これらは木星からの重力の影響を受けた結果である(端的な例としてはトロヤ群と呼ばれる一連の小惑星がある)。木星に接近したことにより、木星付近を遠日点とする軌道を回るようになった木星族周期彗星も多数存在する。

木星や土星は、その重力によって太陽系外縁部から来る彗星などの小天体の衝突から内側の地球などを守護する役目を果たしてきたと考えられており、1994年シューメーカー・レヴィ第9彗星の衝突がその実例とされている(惑星の居住可能性#グッド・ジュピターを参照)。

逆に、太陽系の形成と進化の初期においては、現在の小惑星帯の付近にあった微惑星原始惑星の多くが原始木星の重力によって軌道を乱され、太陽の近くを通る軌道へ送り込まれたり、太陽系外縁部へ放り出されたりしていたと思われる。現在の地球に存在する水のほとんどは、こうして散乱させられた天体が原始地球に降り注ぐことによってもたらされたと考えられている。

人類と木星 編集

歴史と神話 編集

西洋名 Jupiter (英語読みでは「ジュピター」、ラテン語読みでは「ユピテル」)はローマ神話の主神で、ギリシャ神話ゼウスに相当する。一際明るく大きい惑星がメソポタミアで主神マルドゥックの名を得て以来、各地の主神名で継承されている。

中国では、公転周期がほぼ12年であることから十二次を司る星として「歳星」と呼ばれた。また、道教に於いては太歳星君(たいさいせいくん)の名で神格化され、凶神の代表格という形で最も恐れられた。この考えは日本にも伝わっており、日本書紀古事記にも「歳星」の名で木星が取り上げられている。

占星術編集

木星は七曜九曜の1つで、10大天体の1つである。

西洋占星術では、人馬宮(いて)の支配星で、吉星である。保護を示し、儀式宗教研究妻の里方に当てはまる。[4]

惑星記号 編集

天動説時代に第四惑星とされたため、アラビア数字「4」を図案化したものが、占星術天文学を通して用いられる。数字「4」にユピテル(ゼウス)の武器である雷を意匠として付与したものともされる。

木星探査 編集

特記ないものはすべてアメリカ航空宇宙局 (NASA) 単独のミッション。

これまでの探査機 編集

パイオニア計画
1973年12月パイオニア10号が、一年後に11号フライバイした。
ボイジャー計画
1979年3月ボイジャー1号が、同年7月に2号がフライバイした。木星の輪や、衛星イオの火山活動は、ボイジャー1号の接近によって発見された。
ユリシーズ
欧州宇宙機関 (ESA) との共同ミッション。1992年2月に木星を90万kmの距離でフライバイし、太陽に対する極軌道に入った。2004年2月には木星に2億4千万kmまで接近した。
ガリレオ
金星や地球への接近によるスイングバイを行い、途中小惑星ガスプライダを観測した後、1995年12月7日に木星を周回する軌道に入った。高利得アンテナが展開できないといったトラブルを抱えながらも、7年以上に渡ってガリレオ衛星のすべてとアマルテアへのフライバイを繰り返した。また木星の大気圏にプローブを投下し、大気の観測を行った。1994年にはシューメーカー・レヴィ第9彗星の木星衝突を撮影している。
2003年9月21日、ガリレオに付着しているかもしれない地球の微生物によって、生命の存在の可能性が議論されている衛星エウロパが汚染されるのを防ぐために、木星に突入させられた。
カッシーニ
ESAとの共同ミッション(探査機本体はNASA純正)。2000年に木星をフライバイして土星へ向かった。
ニュー・ホライズンズ
冥王星カイパーベルトに向かう探査機。2007年2月に木星をフライバイし、機器のチェックを兼ねて木星本体やガリレオ衛星などを観測、その後冥王星へ向かった。

今後の探査機 編集

ジュノー
木星を極軌道で周回する探査機。2010年打ち上げ予定。
ラプラス
ESAが日米欧共同ミッションとして検討中の、木星及び衛星(特にエウロパ)を目標とする探査機。
ソーラー電力セイル実証計画
宇宙航空研究開発機構 (JAXA) が検討中の、木星圏・トロヤ群探査ミッション。

中止された探査機 編集

パイオニアH
11号の次に打ち上げられる予定だった。
エウロパ・オービター
エウロパの海を研究するために計画された探査機。2002年か2003年に打ち上げられる予定だった。
ジュピター・アイスィ・ムーンズ・オービター (JIMO)
エウロパやカリストなどを目標とした探査機。2012年以降に打ち上げられる予定だった。

木星の利用の可能性 編集

SFや論文において、木星の将来的な利用方法が論じられている。最も現実的な物としては、木星大気の上層部から水や核融合燃料となる重水素ヘリウム3を採取する事が考えられる。更に大胆な構想として、木星の周囲に自転で生じる大電流で稼働する巨大な粒子加速器を建造する事や、木星に核融合反応を起こさせて太陽化して、新たな太陽エネルギー源としての利用やガリレオ衛星テラフォーミングを行う事も考えられている。

木星を主題とした作品 編集

漫画 編集

小説 編集

映画 編集

アニメ 編集

音楽 編集

なお、モーツァルト交響曲第41番は、しばしば「ジュピター」と呼ばれるが、木星ではなくローマ神話の神の方に由来する。

娯楽 編集

本文注 編集

  1. 天文年鑑2008年版より
  2. Alvin Seiff. Dynamics of Jupiter's atmosphere. Nature. 2000; 403: 603-605.
  3. *The Discovery of Jupiter's Radio Emissions (NASA)
  4. 石川源晃『【実習】占星学入門』 ISBN 4-89203-153-4

関連項目 編集

ウィキメディア・コモンズ

外部リンク 編集

テンプレート:木星の衛星

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