太陽系惑星について「土星」

(C)NASA

太陽系第6惑星「土星」について

今更ながら、簡単にまとめてみました。



土星の特徴

土星は木星と同じ巨大ガス惑星です。

内部構造も木星とよく似ており、中心部分の核は岩石と氷でできています。

核の上に液体金属水素とヘリウムでできたマントルがあり、

その外側には、若干のヘリウムを含んだ液体分子水素の層があります。

半径は約60300km、質量は地球の約95倍で、

木星についで、太陽系惑星の中で2位の大きさを誇っています。

土星も、大気を覆っている雲が変化します。

そのため、表面に縞模様ができます。しかし、木星の縞模様のような

変化はみられません。

特徴的な縞模様を比べてみますが、

土星には「大白班」と呼ばれる白い渦巻き模様があります。

木星にある「大赤斑」が300年以上も消えずに観測されているのに対し、

「大白班」は数週間から数ヶ月で消えてしまします。

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土星最大の特徴

土星といえば、美しいリング抜きでは語れません。

惑星にはそれぞれに個性があり、それぞれが美しい姿をしています。

リングは土星だけでなく、木星、天王星、海王星にもありますが、

土星の場合はその大きさ、存在感は群を抜いて、

際立つ美しさがあります。

リングの幅は20万km以上あり、これは土星の半径の3倍以上にもなります。

厚さは薄く、数十から数百mしかありません。

リングの大部分は氷の粒子からできていることがわかっています。

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リングはどのようにできたか

土星のリングは遠くから見ると、美しい円盤のように

見えます。

その正体は?

NASAの惑星探査機ボイジャーなどの観測により、

円盤のように見えているリングの正体が解明されてきました。

直径10m以下の氷の塊がそれぞれ土星の周りを回転している

ものであるということがわかりました。

どのようにしてできたか?

未だに謎ではあるのですが、

2つの説が考えられています。

❶土星ができたときに、土星の表面に取り込まれなかった

ガスや氷粒子によって、土星を囲むミニ円盤ができ、

時間が経つうちに、ミニ円盤に含まれている氷粒子が土星の赤道面に

集まってきて、リングになった。

という説と

❷宇宙のどこからかやってきた氷衛星や彗星が土星に近づきすぎて、

土星の大きな重力によって粉々に砕かれ、その欠片が、

土星の周りに残って、リングになった。

という説です。

どちらもありそうですし、長い年月を経ているので、

両方の説を合わせた考え方もありかと思いますすね。

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土星の北極と南極

極部分は、北極、南極両方でオーロラの発生が確認されています。

オーロラの厚みは最上層の雲から1600km以上の地点まで、

達しています。

オーロラのカーテンの光は、揺らめいており、分刻みでその姿を変えています。

土星にオーロラが発生するのは、土星が持っている磁場に、

太陽からやってくる太陽風が作用しているからです。

土星の磁場は非常に強く、地球の約600倍もあります。

大きな磁場ができるのは、土星のマントルが半径の約60%を

占めているほど大きなもので、その活動も活発である、と

考えられています。

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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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土星のまとめ

美しく神秘的な輪を持つ土星は、その正体は木星と同じガス惑星で、

地球の直径の10倍もありながら、とても軽いので、

もし、土星を入れることのできる巨大なプールがあれば、

土星は水面にプカプカと浮いてしまうだろうと言われています。

そして何より、土星の魅力は本体よりも、麦わら帽子をかぶったような姿の

不思議なリングにあると言えます。

地球を5個も並べられるほどの幅広い環ですが、

厚さは100メートルもない、ごく薄いものです。

単体望遠鏡では、1枚の薄い板のようなイメージに見えますが、

実際には無数のスジ模様からできており、

太く黒いスジは「カッシーニの空隙」と呼ばれています。

環は、氷衛星同士の衝突で粉々に砕けたものとか、45億年前から

存在したとか、様々な成因説による議論が続いています。

環(リング)の正体

数センチメートルの大きさの氷の粒子、

それも粉雪か牡丹雪くらいと、

意外にも小さなおびただしい氷片が土星の周囲を回っている

ものらしいともみられています。

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まとめ

土星についてまとめました。

今年はカッシーニのグランドフィナーレや

環の傾きが観測向きな年であるとか、

何かと話題の多い土星です。

観望会の機会があれば是非とも参加して土星の環を見て欲しいです。

まだ謎が多いですが、カッシーニのかいせきはまだ続いていますので、

新たな発見を期待しつつ、夜空を眺めたいです。

良い観望でありますように。。。。。

土星の周りには、リングだけでなく、たくさんの衛星があります。現在、確認されている数は65個です。ごく一部ですが、簡単に紹介します。
海王星は太陽系にある8個の惑星の中で、最遠に位置しています。その公転周期は約165年です。1846年に発見されて、2010年に発見された位置から太陽を1周して同じ位置に戻ってきました。海王星は半径約25000kmで、天王星よりも少し小ぶりな氷惑星です。
地球のすぐ外側を回る火星は、地球の直径の半分ほどの小さめの惑星です。火星は、太陽系惑星の中では、一番地球に近い環境があります。もちろん、水や生命の存在などは、まだ直接には見つかっていませんし、二酸化炭素を主成分とする大気は極端に薄く、人間にとっては馴染みにくい世界です。
淡い環を持つ横倒しの天王星、天体望遠鏡では見えませんが、天王星にはごく細い環があります。メタンの厚い雲に覆われているため、木星のようにはっきりとした模様は見られません。そして、赤い光を吸収してしまうため、全体に青っぽく見えます。
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。
木星の直径は地球の11倍、体積はなんと1300倍も有ります。しかし、そんな巨体の割に体重は軽く、地球の318倍ほどしかありません。太陽系最大のジャンボ惑星なのに、体つきがひどくアンバランスなのです。
金星は水星についで、太陽に近い惑星です。地球からは、日の出前の東の空と、日没後の西の空に見ることができます。この時の金星はとても明るく見つけやすく、古くから「明けの明星、宵の明星」と呼ばれ親しまれています。
太陽を中心として、8個の惑星、1個の準惑星、その他の小天体からなる仲間の総称です。太陽系の8個の惑星はほぼ円形に軌道を巡っています。太陽から近い順番に、「水星」「金星」「地球」「火星」「木星」「土星」「天王星」「海王星」その外側に準惑星の「冥王星」があります。
グランドフィナーレを迎えるカッシーニについて少しまとめてみました。功績は数知れず、まだ研究途中のものもたくさんあって、これから長い時間をかけてカッシーニの栄光は語り継がれることでしょう。最後まで、そのミッションを見届けてほしいです。
太陽系の中で最も大き惑星の「木星」には67個もの衛星を持っています。中でも「ガリレオ衛星」と呼ばれる4個は一際大きく、「第3衛星のガニメデ」は惑星の水星を上回る大きさがあり、太陽系最大の衛星となっています。
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