宇宙探査

木星:何世紀も続く嵐

木星の内部には地球約1,000個分の体積がありますが、立てるような固体表面はありません。縞模様は高速で流れる雲の帯で、大赤斑は何世紀も続いている巨大な嵐です。

木星の雲の上空を飛ぶJunoを描いた想像図
木星の雲の上空を飛ぶJunoを描いた想像図
画像クレジット: NASA/JPL · Public domain · 画像の出典を見る ↗

基本情報

直径
約13万9,820km
距太阳
約5.2AU(7億7,800万km)
公转周期
約11.86年

木星の体積には地球が1,300個以上入ります。直径は約13万9,820km、質量はほかの7惑星をすべて合わせた値の約2.5倍です。太陽から約5.2AUの軌道を11.86年で回り、固体表面はありませんが、大赤斑と非常に多くの衛星を持ちます。

巨大ガス惑星の内部

冷たい雲頂の下には水素とヘリウムがあり、メタンやアンモニアもわずかに含まれます。深くなるほど圧力が高まり、水素は密度の高い流体を経て、電気を通す金属水素へ変わります。その運動が惑星で最強の磁場を生みます。Junoの観測は、境界の明瞭な固体球ではなく、重元素が広がった核を示唆します。木星の主成分は太陽と似ていますが、恒星の核融合を始めるには質量が足りません。

木星の帯状雲と、水素に富む内部のモデル断面を組み合わせた模式図
木星の帯状雲と、水素に富む内部のモデル断面を組み合わせた模式図
加工元: Kelvinsong · CC BY-SA 3.0 · 画像の出典を見る ↗

大赤斑

この高気圧性の嵐は地球より大きく、東西約1万6,000km、外縁部の風速は400km/hを超えます。観測の歴史は数世紀に及びます。近年の測定では大きさが縮む一方、外縁部の風が一部で強まっており、将来どうなるかは分かっていません。

2017年7月にJunoが撮影した大赤斑の詳細画像
2017年7月にJunoが撮影した大赤斑の詳細画像
画像クレジット: NASA / SwRI / MSSS / Gerald Eichstädt / Seán Doran · Public domain · 画像の出典を見る ↗

探査機は着陸できる?

火星のような地面はありません。降下する探査機は、次第に高温で高密度になる流体へ入り、やがて圧力と熱に耐えられなくなります。Galileoの大気圏プローブは1995年に約1時間データを送りましたが、固い表面へ衝突して止まったわけではありません。

ガリレオ衛星

Galileoが1610年に発見した四つの大型衛星は、すべてが地球を回るという当時の世界観を揺るがしました。イオでは火山が活動し、エウロパには海がある可能性があります。直径5,268kmのガニメデは固有磁場を持ち、カリストの表面には太古のクレーターが残ります。確認された木星の衛星は90個を超えています。

イオ、エウロパ、ガニメデ、カリストを同じ縮尺で比較した図
イオ、エウロパ、ガニメデ、カリストを同じ縮尺で比較した図
画像クレジット: Pancakes321 · CC0 · 画像の出典を見る ↗

GalileoからJunoへ

1970年代にはPioneerとVoyagerがフライバイし、初期の接近画像を届けました。Galileoは1995年12月、木星初の周回探査機として到着し、現在まで唯一の大気圏プローブを投入しました。エウロパを地球由来物質で汚染しないよう、2003年に木星へ意図的に突入しています。Junoは2016年7月4日に極軌道へ入り、重力と磁場、極域の嵐、衛星を観測中で、NASAは2026年時点でも運用中としています。Europa Clipperは2030年、JUICEは2031年に到着予定です。

木星の雲頂上空を飛ぶJunoの想像図
木星の雲頂上空を飛ぶJunoの想像図
画像クレジット: NASA/JPL · Public domain · 画像の出典を見る ↗

重力で交通を変える惑星

木星は彗星や小惑星の一部を太陽系外へ弾き出し、別の天体の進路を変え、自ら衝突を受けることもあります。Shoemaker–Levy 9彗星は1994年に木星へ衝突し、巨大な暗い痕跡を残しました。木星を単純な重力の盾と呼ぶのは誤解を招きます。内側へ来る天体を減らすことも増やすこともあるからです。小惑星帯のKirkwood空隙を形づくり、軌道の前後にはトロヤ群を集めています。

参考資料