木星の形成

質問

今月のNewtonの記事で、木星についての成長の話がありました。
原始太陽系円盤ができ、木星の核のようなものができ、ガスを
取りこんでいったとありました。

「地球の10倍の質量にならないとガスを取りこまない。」
とあったのですが、何故10倍の質量だとガスを取りこむ
ようになるのでしょうか?

回答No.2

sekisei · ベストアンサー

ごめんなさい。

木星などのガス惑星を形成するガス成分は主に水素やヘリウム・メタンガスなどでガスとしては軽いものです。

固体部分の質量が等しい惑星で軽いガスを成分とした場合と重いガスを成分とした場合に大気厚さは軽い方が厚くなります。
つまり惑星から広がって分布してしまいます。
それはつまり重力が弱い領域にまで大気が広がっていることになります。

ところで太陽からは太陽風と呼ばれるガス流が惑星間空間へ拡散しています。
この太陽風により各惑星大気は惑星から剥ぎ取られるような力を受けることになります。

そうなると軽いガスの大気では重力が弱い部分まで広がっていますから重いガスの場合よりも剥ぎ取られやすいことになります。

つまり軽いガスをしっかりと捕まえておくには固体の部分の質量が重くないといけないということになります。

お礼

こちらの説明で納得いたしました。

度重なる回答ありがとうございました。

回答No.3

zono7

NO.1さん同様，Newtonを読んでおりませんが。

太陽系に存在する惑星のうち，気体を主成分とする惑星は，いずれも地球の10倍以上の質量を有しています。単純に「質量＝惑星の引力」と考えてみれば，ご理解の助けになるかもしれません。

太陽も，質量が巨大なためにまわりの水素を集めて燃えています。

参考URL：

http://astrohouse.zero-city.com/wakusei.htm

お礼

質量と惑星の引力の関係は理解していますが、それが何故「10倍程度」だったのか
というのが疑問でした。

結果的に観測からそういうのが分かっているのかもしれませんが、物理が
よくわかりませんでしたが、No.2さんの回答で理解いたしました。

リンクの情報に関してありがとうございます。

回答No.1

sekisei

ニュートンを読んでないので推測なのですが、「水素やヘリウムなどの軽いガスを大気として引き止めておくには地球の１０倍程度の質量がないといけない」と言うことではないでしょうか。

ですから、１０倍というのは目安程度だと思います。

お礼

回答ありがとうございます。

わからなかったのは、10倍程度以下ではどのような物理でガスを
引き止めておくことができないかです。

熱による放射とかが関係するのでしょうか?