惑星の自転は摩擦熱を生み出すか？

質問

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%A9%E7%8E%8B%E6%98%9F

「自転軸の傾きのため極周囲の方が赤道周囲よりも太陽からの熱を受けているが、奇妙な事に赤道周囲の方が極地よりも温度が高い。この理由はまだ知られていない。」

ウィキペディアによると、天王星は奇妙なことに、極地より赤道周囲の方が温度が高いそうです。

これは惑星の自転から生じる「摩擦熱」によるもの、という説明は可能でしょうか？何と何が摩擦しているかは難しいですが、そういう説はあるのでしょうか？

回答No.3

sekisei · ベストアンサー

ガスの自転による摩擦熱が天王星の気温の差の主原因となるほど強力だとすると、自転のエネルギーはかなり消耗されて今も17時間程度である事が説明しにくいように思えます。
ただ、全く影響してないとは言えないと思います。
もっとも温度差があると言ってもどうやら極めて小さい差しかないようですので極地方の光の反射率が高いとかNo1さんの推測＋大気の循環など他にも効果の大きそうなものが考えられると思います。

お礼

極地方の光の反射率＞＞＞なるほど。

土星や木星の輪を想起すればいいのかも。ああゆうのが、温室効果を生み出す？

回答No.7

sekisei

偏西風についてちょっとだけ・。
偏西風は確か原動力は太陽の熱だったと思います。
それが自転によって西に方向を曲げられている物だったと思います。

参考URL：

http://georoom.hp.infoseek.co.jp/2atmos/17mizutaiki.htm

回答No.6

Kon1701

地球で考えて見ましょう。
自転の影響による風、どれだけあるでしょうか？　風のほとんどは太陽熱などによるもの、と考えた方がよさそうですね。実際の風、赤道付近より極地などの方が相当強いような感じもあります。
では、天王星では？　こちらは木星型の惑星ですし、自転の速さなども違いますから、単純な比較はできませんが、それだけで温度差が生じると考えるには無理があるような気がします。

ところで、今太陽が自転軸と直角に近い方向にある場合、太陽熱は赤道付近が一番強くなりますね。自転軸の方向に近い場合は一方の極付近が強くなり、反対側は光が当たらないことになります。No.5さんの書かれている通り、太陽熱では赤道付近が案外温まりやすいのかもしれませんね。

補足

「自転の影響による風」については、偏西風って、自転の影響だったと思います。海流についても、自転するからこそ、赤道付近では西に流れています。
天王星はガス星のようなので、どうなのかわかりません。
みなさんありがとうございました。

回答No.5

Sompob

始めに、以下で謂う一年や一日等は天王星基準です。

通年では、それでも赤道地帯の方が受け取る熱は多い
のでは？　自転軸が（黄道面に対して）約９７度傾い
て居るから。

天王星で観測すると（天王星で無くとも、自転が公転
より充分に速い惑星なら）、夏至・冬至の日でも赤道
地帯は半日昼、半日夜ですよ。南中７度の太陽が観測
されます。
同日、片方の極では天頂から半径７度の円（地平線か
ら８３度）を描く太陽が観測され、反対側は終日夜。

春分と秋分。天王星の何処でも半日は昼。半日は夜。
赤道の南中は９０度。極では０度（これ、忘れてま
せん？）

つまり赤道では、夏至／冬至でも、一瞬だけ昼には
成りません。

夏至と冬至の南中７度ではタカが知れてますが、太
陽からのエネルギーはゼロでは無いんです。

他方、極地帯では、終日昼の日がある替わり、終日
夜も同じ日数だけあるから、差し引きゼロ。
だから、ボクは、ウィキペディアとやらの説明、極
の方が赤道より多くの熱云々を疑って居ります。

トータルでは赤道地帯の方が多くの熱を受けている
のでは？　赤道地帯の方が極より温度が高くて當然
ではとボクは思います。

して、質問者様が四番さんへのお礼の中で貼り付け
ているサイトの説明が半分嘘ですね。春分／秋分の
前後を書いてないもの。スイッチじゃあるまいし、
突然切り替わったりしません。

補足

少し誤解されたようですが、私の説明が言葉を切り詰めたものだったので。「フルのエネルギーを受ける」というのはいわゆる南中のことです。また、「昼」の用語の使い方の違いでもあります。私は真昼、の意味で使いました。あなたは英語で言えば"day"の意味で使っていますね。私は"noon"の意味で使っていました。だから誤解されたのだと思います。
また、単純化して考えるために、天王星が公道面と平行の自転軸で回転すると仮定しています。
いわゆる「赤道直下の南中」の状態のみについて言えば、極では夏至で24時間絶えずなのに対し、赤道では1日のうちの一瞬です。それが年に2回。
受ける太陽エネルギーの期待値については、数学的な思考力が私にあればよかったのですが、だめでした。でもなんとなく極のほうが、以上述べた理由から、多いように思います。

回答No.4

FMnew7

天王星の場合も自転軸は地球と同じように、平行な状態で公転していると思います。
したがって、夏の時には北極の方が赤道よりも熱を受けますが、春や秋には北極よりも赤道の方が熱を受けるような気がします。
冬には完全に北極よりも赤道ですね。

平均してみると、極地より赤道周囲の方が温度が高いということになるのかもしれません。

これが私の説ですが、自信なしです。

お礼

おっしゃることに「はっ」とさせられました。

http://www15.cds.ne.jp/~ant/labo/solarSys/uranus.html

もしこの上の図のように天王星が公転するとし、地球のように２４時間で自転する（あくまで仮定です）とします。任意の一方の極は、夏至では、１日のうち100％フルのエネルギーを受け、冬至では0%。一方赤道では夏至と冬至ではフルのエネルギーを受け取るのは24時間のうち一瞬の真昼のみ。ということは、公転の一周あたりの受け取るエネルギーの期待値は極点の方が大きいことになると思います。

回答No.2

N64

何となにが摩擦するのですか？

補足

洗濯機の中の水と洗濯物が回転してこすれるように、自転によって、密度の異なるガスどうしがコスレて摩擦熱を発するのではないかと空想したのです。

回答No.1

you_ser

木星型惑星は、自分で内部から発する熱があります。
（これは木星の観測で実証されています）

この熱が惑星自体の遠心力（＝自転）で外側、赤道付近に集中するために極地より赤道周囲の方が温度が高くなるのではないでしょうか？

摩擦熱であれば赤道付近だけでなく、惑星全体が厚くならないと説明つかないと思います

（あくまで私の推測です！）

補足

外周部と内周部のガスの密度に差があり、そのコスレ（？）によって熱が発生する。赤道のほうが極地よりもそのコスレの速度が速いため、それだけ大きな熱がそこで発生する。

↑これって駄目ですか？

ありがとうございます。