土星(太陽系)に関する「のうはう!」

ここは「土星(太陽系)」に関する記事を集めたカテゴリーです。

土星(太陽系)とは?

土星(どせい、Saturn)は太陽系の太陽に近い方から6番目の惑星である。太陽系内の惑星では木星に次いで大きい、ガスを主成分とする惑星(ガス惑星)である。見た目の大きな特徴として、惑星の周りに明確に見える輪(環)がある。

木星に次いで太陽系で2番目に大きな惑星であり、直径は地球の約9.4倍、質量は約95倍である。しかし、土星は太陽系の中で一番密度が低く、平均密度は水よりも低い約0.68 g/cm3となっている。このため、「もし土星を水に入れることができれば、水に浮く」と説明されることも多い。なお、太陽系の中で最も密度の高い惑星は地球である。

土星は明らかに上下に潰れて見え、扁平である(扁平率は0.108)。赤道と極では、直径が約10%も異なっている(120,536 km と 108,728 km)。これは土星の高速な自転と密度の低さのためである。他のガス惑星も扁平ではあるが、土星ほどではない。

土星の内部は木星と似ている。中心に岩石の核があり、その上に液体金属水素の層、水素分子の層がある。様々な氷も存在している。土星の内部は高温であり、核では12,000K に達し、土星が太陽から受けているよりも多くのエネルギーを放出している。このエネルギーのほとんどは、ケルビン・ヘルムホルツ不安定(重力によるゆっくりとした圧縮)により生成されていると考えられているが、それだけで熱生成の全てが説明できているわけではない。

この差を説明する説の一つに、ヘリウムの雨によるという説がある。その説では、土星中心部の金属水素の中をヘリウムの液滴が落ちる際に生じる摩擦で、いくらかの熱が生成されると考えられている。木星も土星と同様の金属水素の層を持っているが、木星は内部がより高温でヘリウムの水素への溶解度が高いこと・対流が活発であることから、この現象はあまり有効に働かないと推定されている。実際に土星の大気中に含まれるヘリウムの割合は、太陽や4つの木星型惑星のどれよりも低く(体積比で9.9%)、土星内部でヘリウムの分離が起きていることを示唆している[2]。

土星の大気には木星と同じような帯が存在しているが、木星よりもぼんやりしており、赤道面でより太い。雲のパターンの観測は地上の望遠鏡からは困難だったので、ボイジャーにより初めて観測された。その後、地上の望遠鏡の性能は常に土星の大気を観測できる程度に向上した。土星の大気は、楕円形をしている以外は木星とよく似ている。1990年にハッブル宇宙望遠鏡が、土星の赤道付近に大きな白い雲を観測した。それはボイジャーが観測した時点では見られなかったもので、1994年には、小さいものが、もう一度観測されている。また、赤外線写真の解析より、土星で温度が最も高いのは極であることが分かっている。この特徴は太陽系内で唯一のものである。

出展:wikipediaより

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