木星型惑星
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木星型惑星 （巨大ガス惑星） |
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天王星 | ||
| 海王星 | |||
木星型惑星（もくせいがたわくせい）とは、惑星を分类する场合の、木星と类似の惑星の総称。
目次 |
[编集] 惑星の分类
21世纪初头现在、なにを主体に类似とするかによって2通りの木星型惑星の分类がある。
[编集] サイズによる分类
大きく、重い惑星を木星型惑星と分类する。太阳系では、木星・土星・天王星・海王星が分类される。いずれも地球より直径で4倍以上、质量で10倍以上のサイズであって密度は小さい惑星である。他の共通点として、多数の卫星と环を持つ。
[编集] 组成による分类
难挥発性のコアの周囲を液体もしくは気体の水素やヘリウムがとりまく构造の惑星を木星型惑星と分类する。太阳系では、木星・土星が分类される。
天王星と海王星も过去には类似の组成と考えられていたが、惑星探査が进んでガスと中心部との比率が详细に调べられた结果、木星・土星とは组成が大きく异なることが判明した。そのため、木星と土星（巨大ガス惑星・Gas Giant：ガスジャイアント）のみを木星型惑星と呼び、天王星と海王星は天王星型惑星（巨大氷惑星・Ice Giant：アイスジャイアント）と分类する。
20世纪末以降は、太阳系外惑星として、主星に近い轨道を公転している、多数のホット・ジュピター（热い木星型惑星）が発见されている。
[编集] 特徴
木星型惑星は主成分がガスで出来ており、密度は小さく、大きさが巨大である。地球型惑星のような固い地表はなく、中心部に近付くに従い、惑星を构成する水素ガスが圧力によって液状化し、さらに深くなるにつれ、水素は液体金属状态になっているものと考えられている。金属水素の层よりも下には地球の10倍程度の质量を持った、岩石や金属、氷物质などでできた中心核が存在するものと想定されている。また多くの惑星で环を持ち、卫星をたくさん従えている场合が多い。
また、その巨大さに由来する强い重力を持ち、これによって内部太阳系への彗星の侵入を阻止している侧面が指摘されている。この説は木星へのシューメーカー・レヴィ第9彗星冲突が如実に示しており、この特性により、地球への致命的な彗星冲突が回避され、生命が长期间生存し进化できたという説もある。 この説において、木星や土星のようにハビタブルゾーンの外侧に离心率の小さな轨道を持つ木星型惑星はグッド・ジュピターと呼ばれる。
[编集] 木星の形成
惑星の材料物质の残滓、あるいは形成途中で破壊された天体の残滓であると考えられる陨石の、放射性元素を用いた年代测定によって、今から约46亿年ほど前に太阳系が形成されたと考えられている。
现在の小惑星帯より太阳に近い领域では、岩石や金属を主成分とした微惑星が冲突と合体を缲り返し、地球型惑星が形成された。一方、小惑星帯よりも远い领域では、太阳からの距离が远いため放射による太阳からのエネルギー输送量が少なく、温度が低いため、水や一酸化炭素、二酸化炭素、メタンなどが冻った。これらは岩石や金属の総量を上回ったため、この领域の微惑星は氷が主成分となった。その结果、材料物质が増えることとなり、より大きな原始惑星コアが形成されることとなった。
原始惑星コアはその重力によって、周囲の原始惑星系円盘のガスを大気として引き寄せる。原始惑星コアの质量が地球质量の10倍程度を超えないうちは、大気はそれ自身の圧力に支えられて安定に存在している。やがて原始惑星コアの质量が地球质量の10倍ほどになると、大気が崩壊し始め、惑星の材料として付け加わるようになる。こうなると原始惑星コアは际限なく周囲のガスを取り込み、加速度的にその大きさを増していく。こうして、地球质量の300倍以上の原始木星ができた。
现在の木星は、形成时からの収缩が依然として続いていると考えられており、主として解放された重力エネルギーが原因となって、太阳から受ける放射エネルギーよりも多くのエネルギーを放出している。
惑星形成については、太阳系の形成と进化も参照されたい。
