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木星

木星の芸術的な画像「まるでゴッホの絵」!木星探査機ジュノーの成果、木星の環を初めて内側から撮影

 木星探査機ジュノーの成果

 ジュノー (Juno) は、NASAの木星探査機である。中規模の太陽系探査を行うニュー・フロンティア計画の一環として行われている。打ち上げは2011年8月5日。2013年10月9日には地球スイングバイによる増速に成功。打ち上げから約5年後の2016年7月5日、木星の極軌道への投入に成功、木星の組成、重力場、磁場、極付近の磁気圏の詳細な調査を行っている。

 2016年8月27日には、探査機ジュノーが初めて木星に最接近した際に木星の環を撮影している。NASAによれば木星の環は、隕石が木星の衛星に衝突した際に発生したチリによって構成されているため、土星と比べると非常に薄く、観測しづらい。

 2017年2月18日、NASAはジュノーが同年2月2日に木星の南極上空を通った際に撮影した木星の写真を公開した。観測の結果、これまで確認できていなかった極点の存在が判明。極点にある明るい楕円形の部分は、直径1000キロ・メートル級の巨大な低気圧が発達したものであることがわかった。


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木星の意外な姿、探査機「ジュノー」の極地観測で判明!巨大嵐、雷、オーロラ、大赤斑...謎多き巨大惑星

 謎の多い巨大ガス惑星「木星」

 木星は、太陽系の惑星の中で一番大きな天体だ。直径は、地球の約11倍。質量は地球の318倍もあるので他の惑星7つを足しても木星の半分の質量にもならない。

 木星は、地球や水星、金星、火星のような岩石型惑星ではなく、ガス型の惑星だ。そのほとんどは水素でできている。木星の中心には、岩石の核があるのではないかといわれており、そのまわりを液体の水素、気体の水素が取り巻いている。木星は、その大きさの割には回転が速く、自転速度は1周するのに10時間ほど。だから、遠心力が強く、やや横に膨らんだ楕円形となっている。

 天体観測を趣味としている人はよくご存知かもしれないが、木星には美しい縞模様がある。この縞模様の正体は何だろうか?


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木星の大赤斑、上空800kmでは摂氏1300度にも達する熱源だった!熱の原因は音波か?

木星の巨大な赤い渦

 木星の大赤斑(Great red spot)とは、木星に存在する高気圧性の巨大な渦である。地球の地表の望遠鏡からでも観測可能であり、ジョヴァンニ・カッシーニにより1665年に発見された。

 大きさは18,000 km × 12,000 km から 40,000 km × 14,000 km 程度で、おおよそ地球2、3個分の大きさである。雲頂高度は周囲よりも8km程度高い。赤道より22°南に位置し、反時計回りに、周期6日程度で回転している。

 大赤斑の渦が、マーブリングの渦が発達してできたものであるのか、台風のようなものであるのか、あるいは下層に何らかの原因が存在しているのかなど、詳しい発生原因・構造は解明されていない。


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NASA探査機「ジュノー」が5年の長旅終え、木星軌道に到達!巨大な渦大赤斑・強力な磁場とオーロラの謎

米探査機ジュノーが木星軌道に 5年の長旅終え観測開始

 米航空宇宙局(NASA)の木星探査機「ジュノー」が7月5日、木星の周回軌道に入った。ジュノーは2011年8月 に打ち上げられて以来5年近く長旅を続けてきた。今後、木星周回軌道を約1年8カ月かけて37周し、木星のガスなどを詳しく観測して太陽系最大の惑星である木星誕生の謎に迫る。

 NASAによると、ジュノーは軌道に入るためのエンジンを噴射し、5日昼過ぎに計画通り周回軌道に入ったことが確認された。ジュノーの軌道は木星に近づいたり遠ざかったりする。ジュノーは今後、周回中に木星上空約5千キロまで定期的に接近し、木星のガスの成分や内部構造、磁場、さらに木星が岩石質の核を持つかどうかなどについても詳しく調べる。

 ジュノーには、木星以遠を観測する探査機としては初めて、原子力電池ではなく3枚の大型太陽電池パネルが搭載された。このため微弱な太陽光で長旅が可能かどうか心配されたが無事木星に到達した。


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木星は太陽系を行ったり来たり?複雑な太陽系形成「グランドタック・シナリオ」

 木星を加熱するケルビン・ヘルムホルツ機構

 木星は太陽系にある惑星で、内側から5番目の公転軌道を周回している第5惑星である。太陽系惑星の中で大きさ、質量ともに最大のものである。

 地球との比較では質量は318倍、直径は11倍、体積は1,321倍ほどある。半径は太陽の0.1倍に等しく、質量は0.001倍である。密度は両者でほとんど差はない。

 理論モデルが明らかにしたところによると、もし木星質量が現在の質量よりもある程度大きかったならば、木星はより強まった重力のために現在の大きさよりも逆に縮んでいたと考えられる。少々の差異では半径に影響を及ぼさないが、地球質量の500倍、木星質量の1.6倍程度重かったとすると、重力の増加による内部の圧縮が強まり、物質量の増加に反して惑星の体積が小さくなると考えられる。もし木星が星形成の際に現在の50倍程度の質量を獲得していれば褐色矮星になったとされている。


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