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2022/5/23 22:37

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木星型惑星(木星と土星)の中心は岩石と氷でしょうか?それとも岩石のみですか?

天文、宇宙81閲覧

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超高圧により金属化した水素などでしょう。 取り込まれた隕石など岩石の核もあると思います。 ガス惑星の大気は深くなるほど圧力が上がるので上層部から気体→液体→固体と変化してると考えられてます。 中心部は水素でさえ金属化して固体としてしか存在できない超高圧状態です。

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2022/5/24 10:38

岩石(酸化した金属)と氷(組成としては水、つまりH2O)でできていると考えるのが標準的ですが、水の割合がどれくらいなのかは、まだよく分かっていません。 現在のところは、岩石や氷などをひとくくりに重元素とみなして、この重元素(水素とヘリウム以外の元素)がどのくらい含まれているのかを、Junoのような探査機による観測と、惑星形成の理論モデルの双方向から明らかにしていこうとしている段階です。まだ、岩石と氷の区別までしている研究は少ないと思います。 因みに、下の方の回答は、この重元素(heavy element)や金属元素(metalic element)という用語を誤解釈されています。天文学では、水素とヘリウム以外の元素をこのように呼ぶので、水(酸素)や岩石も重元素です。 木星(や土星)の内部構造は、およそ次のようにして調べられます。木星の周りを周回する探査機が、木星の重力のデータを取ります。すると、木星の重力が球対称からどれだけずれているのかが分かります。スーパーコンピュータを駆使して、木星を構成する水素とヘリウムの状態方程式が計算されると、それを利用して、どのような内部構造ならば観測される重力の球対称からのずれを再現できるのかが推定できます。重力のデータから、中心部の構造を制約するのは至難の業であるのに加え、状態方程式の計算も量子力学の難しい問題であるため、まだ分かっていないことも多いです。 2016年に観測を開始した木星探査機Junoの観測データから、近年、内部構造について言えることが飛躍的に増えてきました。今までは、(大雑把な推定として)中心部に岩石か水の核があるのではないかと考えられていましたが、近年はその説に加えて、重元素の含有率は中心に行くほど連続的に増えていき、核と外層の明瞭な境界はないのではないかという説も出てきました。 参考文献 R. Helleda, D. J. Stevenson, J. I. Lunine, S. J. Bolton, N. Nettelmann, S. Atreya, T. Guillot, B. Militzer, Y. Miguel and W. B. Hubbard, (2022), Revelations on Jupiter's formation, evolution and interior: Challenges from Juno results, Icarus, 378, 114937, https://doi.org/10.1016/j.icarus.2022.114937

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見えないので推測だけですが、私が考えるのには地球や火星のような成分の岩石や鉱石などと思います。 氷は軽いので木星などのガスの中に混ざってます。 氷は遠くの天王星などに多く入ってます。 私は惑星は太陽から飛び出た物質が集まって出来た考えです。 それで水素などガスは太陽の中で大量にあったし、軽いので遠くに飛んで大きくなてます。 水は水素と酸素の化合物で、しかも蒸気で軽いので遠くに飛んで天王星などの氷の多く混ざったものになってます。 それで重い岩石などは太陽の中でも量が少ないので、近場の地球などの材料になってます。 それでこれが木星などに飛んでももっと少なくなっていて、その中心でも精々冥王星くらいの大きさかもしれません。 私が考えたもので回答しているので載せてみます。 https://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q12261848972

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詳しくはわかっていませんが重金属で岩や氷ではありません。

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