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木星と土星について
木星はガス惑星だと聞いたことがあります。 Q1 全体がガスなのでしょうか？どうして、一か所にいつまでも存在し得るのですか？ しかも、自転したり公転したり。 Q2 木星がガス惑星なら、木星の中心にミサイルを撃ち込んだら、 貫通してまた宇宙へ抜けていくのでしょうか？重力は無いものとします。 また、ガスだけでも重力は地球以上にある（大きい）のですか？ Q3 土星の輪ですが、太陽系以外のどこか遠くの惑星にも、あのような輪を持つ惑星は存在していますか（実測）？ Q4 輪が存在するのは惑星だけですか？ 恒星にもあるかもしれませんか？ よろしくお願いします。
- 天文学・宇宙科学
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Q1 全体がガスなのでしょうか？どうして、一か所にいつまでも存在し得るのですか？ いいえ。中心部分はそれ自身の重力より圧縮され、金属化しています。 分子そのものにも弱いですが重力が働きます。その重力により１カ所に固まっています。自転、公転による遠心力よりも強い重力が働いています。重力は単純に質量が大きいと大きいので、地球より木星の方が質量が大きく、重力も大きいです。地球の重力ですら空気をうす～くですが捕まえていますよね。木星は重力が大きいののでもっと捉えているわけです。 Q2 木星がガス惑星なら、木星の中心にミサイルを撃ち込んだら、 貫通してまた宇宙へ抜けていくのでしょうか？重力は無いものとします。 いいえ。先に書いたように、木星の中心部は地球上の固体よりも密度が大きいため、貫通しません。また、熱も大きいので、ミサイルは形を保てないでしょう。 あと、木星は、あとわずかの重力（質量）で恒星になれただけの中心圧力を持っていると言われています。恒星は、水素原子が重力圧縮され、水素原子の核と核がほとんど接する状態になるため、核融合が起きています。そこにミサイルなど核反応のきっかけを与えると、恒星になれるかもです。 また、ガスだけでも重力は地球以上にある（大きい）のですか？ はい。 Q3 土星の輪ですが、太陽系以外のどこか遠くの惑星にも、あのような輪を持つ惑星は存在していますか（実測）？ 存在しています。太陽系の他の惑星（冥王星が惑星でなくなりましたので）で、木星型と呼ばれる木星よりも遠い惑星はすべて輪を持っています。木星も土星ほど大きくありませんが持っています。 惑星が観測できる近隣の恒星では、輪を持っていることを観測できたものがあります。 Q4 輪が存在するのは惑星だけですか？ 恒星にもあるかもしれませんか？ ？？？ 小惑星帯や冥王星、彗星などの周辺天体は、一種の太陽の輪ですよ。地球などもその一種です。 大きな重量の質点がある場合、その周辺で遠心力と重力が均衡する部分に天体が集積することが分かってます。 近いと軌道面をほぼ同一とする「輪」を形成し、遠いと卵のような「殻」を形成します。
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1. 全体がガスです。ただ、量が多いので、大きな質量となり自身の重力で惑星として 成り立っていますが、自転周期も10時間ほどで早いので、赤道方向に広がった楕円 になっていますので、スケッチはまず楕円形から書き始めます 公転は11.8年ほどで、惑星として質量もあり存在していますので太陽の周りを 公転しなければ太陽と引き合ってしまい、お互いにぶつかってしまいます 2. 中心部分についてはまだ観測がされていませんが、巨大な圧力が予想されます したがって、気体状態ではないことは予想されますが、液体とか固体とかとは 言い切れませんので、なんともいえませんが、地球のロケット(ミサイル)は 貫通しないでしょう。自転速度の関係もあり大気の流れがものすごく、無事に 通過できるロケットは存在しません 3. 惑星をもつ星系は見つかっていますし、輪だろうというものもありますが、土星のような というと、まだ見つかってはいません。ただし、太陽系内の惑星でも輪をもつものは 木星、土星、天皇星、海王星とありますので、十分存在の可能性は高いです 4. 恒星の輪といえば、太陽のものがあります。皆既日食のときに観測されますが、 太陽の直径の2倍の大きさで、輪のように集まったチリだといわれています 憶測ですが...木星の輪がイオの噴煙ですので、太陽の輪は彗星のチリなのか? または惑星になり損ねたチリなのか? ...まあ、それはさらなる観測が必要かも ただし、観測できるのは皆既日食のときだけです
お礼
木星、天皇星、海王星にも輪があるなんて初めて知りました。そうだったんですね。 他の御解説も分かり易くて読みやすかったです。 ご回答ありがとうございました。
- maiko0318
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Q1:太陽だってガスで出来ていますよ。 こちらは核はなく水素とヘリウムで出来ています。 自転もしています。 ガスなので極付近と赤道付近では速度が違うようです。
お礼
そうなんですか。 ご回答ありがとうございました。
１．気体だって質量を持つ物質ですからねぇ。 重力があればそこに集まって来ます。 天体として存在出来るのは質量があるから重力が発生する。 それが気体を縛り付けているのです。 地球にだって気体の層である大気があります。 ガス惑星は大気層が異様に分厚い天体であるとも言えるでしょう。 地球の大気だって回ってますしね。 ２．重力をないものとすれば天体の形を保つ事はできませんから、重力はない物とするという前提がむちゃくちゃです。 ガス惑星の内部は物凄い気圧ですから、耐えられる物質は無いでしょう。 中心部は高圧のため金属化してると考えられてます。 当然そんな中を抜けられるような物体は存在しません。 ３．太陽系外惑星の環はまだ確認された例は無いんじゃないかなぁ。 何光年も離れた惑星を直接観測するのは非常に難しいことですから…観測技術の進歩によりやがては確認できるかも知れませんが… 太陽系内でも土星、木星、天王星、海王星と巨大ガス惑星は全て環を持ってますから確率からいっても太陽系外惑星であっても同じような巨大ガス惑星には大概、環があるんだろうと想像は出来ます。 ４．太陽の環と言えるかどうかわからんですがダストのリングは存在するようです。 太陽系外の恒星でガスの環を持つ物は確認されています。 若い恒星らしいので、これは将来的に惑星になったりするのかも知れません。
お礼
いろいろあるんですね。 しかし木星も中身は何かあるんですね。 ご回答ありがとうございました。
- trajaa
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１） ガス惑星だが、個体のコアが無いとは言っていない ガスも膨大な量が集まれば相当の重量になるし重量が増えれば圧力が増す 圧力が増せばガスが液化しその後固体化する 実際に木星にも、中心付近には固体のコアが存在すると言われている ※そもそも恒星や惑星が出来上がるのは、宇宙空間に漂うガスなどの星間物質がホンのちょっとした濃度の違いから離合集散を起こして収縮して液体化や固体化を起こすのが起源 ガスだって質量があるのだから物理法則に従う ２） 中心部には液化した物体や固形物があるので貫通はしないな ３） 冥王星だったか天王星にもある 太陽系の数少ない惑星にも存在するくらいだから、よそに無いと言う方が無理 ４） 噴出したり引き込まれるガスが結果的に輪のようになるケースはある それを輪と呼ぶのかどうか次第
お礼
なるほど。面白いですね。 ご回答ありがとうございました。
お礼
大変まとまりのある分かりやすいご回答でした。 太陽系の定義も変わっていたんですね。 いろいろと勉強になりました。 地球も輪の一部なんですね。びっくりしました。 ご回答ありがとうございました。