太陽系惑星について「水星」

(C)NASA

太陽系第1惑星「水星」について、

簡単にまとめてみました。



水星の特徴

水星の概要

太陽に最も近い惑星で、地球の内惑星のために、地球からの観測にはできる

時期が限られています。

というのも春と秋の日没後と夜明け前、水平線の低い位置までしか

昇らないからです。

そんな限られた姿しか見れない水星ですが、その輝きはとても美しいです。

近年では探査機などのお陰で、見られなかった部分まで

見られるようになりました。

水星は小さく密度が高いく、深いクレーターに覆われ、

太陽に非常に近いので、絶えずその放射熱にさらされ、焼かれています。

長い昼間の表面温度は最高で430℃、鉛は溶けてしまいます。

それでも、大気が非常に薄い為に、夜間には熱がすぐに逃げて、

-180℃まで下がります。

このような極端な温度変化は、他の惑星には見られません。

水星は回転軸に沿って非常にゆっくり自転しています。

1回転するのに地球のほぼ59日分かかります。

一方、太陽の周りを回る公転周期は約88日で、

これは全惑星中で最も短時間で回っていることになります。

このため、太陽に向いていた面が自転で裏を向き始める頃には、

惑星全体が公転で太陽の反対側に回っていて日差しの中に、

入り込むことになります。

そのため、一度太陽が昇ると、日没までにかなりの時間がかかります。

日の出から次の日の出までは約176日、

太陽の周囲をほぼ2回公転することになります。

このように水星では昼間が長いうえ、極端に大気が薄いために、

光を反射する厚みがないので、常に暗い空が見えています。

水星の最大公転速度は秒速50kmです。

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水星の北半球

北極には400万k㎡ほどの、広大で滑らかな平原があります。

アメリカ合衆国の半分ほどの広さです。

ゲーテ盆地として知られる地形には、溶岩流があふれて、

埋まったクレーターの跡なども見つかっています。

水星の西半球

NASAのメッセンジャーが2008年にフライバイ(接近通過)するまで、

こちら側の阪急は未知の領域でした。

この接近撮影で、水星の表面の40%は平坦な火山性平原が、

占めていることがわかりました。

水星の見かけは月に似ていますが、その地殻はむしろ火星に近いと

言われています。

水星の南半球

水星の極地方付近には、チャオモンフー・クレーターのように、

太陽熱から恒久的に遮られて、影となっている場所があります。

ですがNASAの探査機メッセンジャーのレーダーがくっきりと捉えた

地形の特徴は、凍結した水と有機物が混合する物質がある、

可能性を指していると考えられます。

水星の東半球

水星の表面には巨大な火山性平原や衝突クレーター、盆地などが存在し、

当初のイメージよりもかなり複雑になってきました。

褶曲した地形が顕著で、ローベイト・スカープ(耳たぶ状態)と、

呼ばれる数百kmにも及ぶ、高く曲がりくねった尾根が見られます。

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水星の構造

岩石と金属からなる、硬い岩石惑星(地球型惑星)は4つあります。

水星もその一つで、水星は一部の衛星よりも小さいが、

地球以外の惑星よりも密度が高いのです。

この小さな惑星の密度がこれほど高いということは、

「非常に大きな鉄の核があるからに違いない。」

「外層の岩石が失われたのではないか。」このように思われ、

「形成期の太陽系内を飛び回っていた多数の原始惑星の一つで、

微惑星体が初期の水星に衝突した。」という説が示されました。

ゆえに、水星の6分の1の大きさと推定されるこの微惑星体が

引き起こした、激しい衝突により、水星の岩石質の外層が、

大量に吹き飛ばされた、とされています。

水星では鉄の核が体積の61%を占めています。

地球では、鉄の核の割合は17%しかありません。

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水星の核

核と外層の構造

巨大な核に対し外層が薄いという水星の異例の構造は、

微惑星体の衝突時に外層の岩石質を失ったためとする説があります。

探査機メッセンジャーおよび進められているベピコロンボ計画の

ミッションから得られるデータが、この説の裏付けになるかもしれません。

この他、太陽が安定する以前の初期太陽系は非常に高温で、

岩石質が蒸発してしまったという説もあります。

さらに、原始太陽系星雲からの太陽風により、岩石が剥ぎ取られた

という考えもあります。

水星の表面には、硫黄により黄色がかっている場所があります。

惑星の中でも、水星には最も多量の硫黄元素が含まれています。

水星の核

「液状の核」鉄の核の直径は約3600km、水星が回転する際の

揺らめきの量を測定する電波観測により、研究者は核が液状であることを

発見しました。

硬質の核なら安定した回転が観測されるはずですが、

水星の揺らめくような回転は、内部で液状の動きがあることを示しています。

水星のマントル

半ば溶解した状態の岩石でできたマントル層は、約600kmの厚さに

なっています。

地球のマントル同様に、ケイ酸塩岩で構成されていますが、

核に比べると密度ははるかに低くく、水星の半径の約20%を占める、

比較的薄い層でできています。

水星の地殻

マグネシウムに富んだ玄武岩やケイ酸塩岩で構成され、厚さは100~300km

ほどと考えられています。

表面は安定し、プレート移動もないことから、衝突クレーターのような

特徴的な地形が週十億年もの間、そのまま残ることになるでしょう。

水星の大気

水星にも大気はあります、非常に希薄で、そのため外圏大気と

呼ばれています。

過去には地球のような濃い大気がありました、ですが惑星本体が小さく、

その重力では大気を引き止めておけずに、

太陽風によって吹き飛ばされたとする研究者もいます。

残存している気体として、水素、酸素、ヘリウム、水蒸気、ナトリウム、

カリウムなどがあります。

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太陽系惑星の比較

太陽系惑星の比較

太陽系の惑星は、大きさ(直径)や構成物質の違いから

3つのグループに分けられます。

地球型惑星・岩石型惑星 水星・金星・地球・火星 主に岩石や鉄でできていて直径が小さく密度が大きいのが特徴
木星型惑星・巨大ガス惑星 木星・土星 大部分が水素やヘリウムなどの期待(ガス)からできているので、大きいけれども密度は小さいのが特徴
天王星型惑星・巨大氷惑星 天王星・海王星 太陽から遠いために温度が低く、水やアンモニア、メタンなどの氷が大部分を占めています。

太陽系各惑星の特徴比較(平均密度以外は地球を1とした時の値です。)

惑星名 太陽からの平均距離 赤道直径 質量 平均密度(g/㎤)
水星 0.4 0.38 0.06 5.43
金星 0.7 0.95 0.82 5.24
地球 1.0 1.00 1.00 5.52
火星 1.5 0.53 0.11 3.93
木星 5.2 11.2 317.8 1.33
土星 9.6 9.4 95.2 0.69
天王星 19.2 1.0 14.5 1.27
海王星 30.1 3.9 17.2 1.64

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水星のまとめ

水星は、太陽系では一番内側を回る惑星です。

このため、太陽の強烈な熱にさらされ続け、

昼間の表面温度はなんと430度にもなります。

逆に夜の側はマイナス180度にも下がります。

もちろん大気らしいのもはなく、

とても生命が存在できる惑星とは言えません。

水星は地球の衛星「月」よりも少し大きいほどの小さな惑星なのに、

重さは月の10倍もあります。

クレーターだらけ干からびた世界ですが、

南北両極の永久影のところには氷があるかもしれないとも

言われています。

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まとめ

太陽系惑星の「水星」について簡単にまとめてみました。

水星は限られた場所と時期しか観測で来ませんが、

近い天体なので美しく輝く姿が印象的な惑星です。

ぜひ観望してみてください。

良い観望でありますよに。。。

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