太陽系の模型 m

太陽系の模型

太陽系とは、太陽および太陽の周囲を好転する、地球を含む、天体から構成される惑星体系を言う。太陽系は太陽の重力で一体化され、太陽がその中心点である。太陽は地球質量の33万倍になり、太陽系質量の99.8%を占める。太陽の直径は約140万kmで、地球の109倍ある。太陽系には８個の惑星、惑星の回りを公転する150個余りの衛星、それから準惑星、彗星、流星体等の小天体がある。

太陽から見た惑星の順番は次のようである：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、そして一番遠い海王星。

太陽系内の距離を分かりやすくするため、天文単位（記号:AU）が導入されてきた。太陽から地球までの平均距離が1天文単位として定義されている。故に、地球が太陽の周りを回る軌道の半径は1AU、つまり1億5000万km。例えば、木星が5.2 AUという距離で公転するのは、地球より5.2倍の距離で公転すると言うわけである。

惑星は、地球よりも内側にある固体惑星（内惑星）、地球よりも外側にあるガス惑星（外惑星）と分類されている。この分類は、単に固い地表があるかどうかという観点からされている。

固体惑星（地球型惑星）

水星は太陽系の一番小さい惑星で、太陽に最も近いである。大気は殆ど存在せず、明るい（昼間）半球と暗い（夜間）半球の温度差が激しい。水星の地表は月の地表とよく似ている。表面には隕石との衝撃の跡、様々なサイズの多数の隕石孔（衝突クレータ）がある。ただし、水星上には月の海に似ている広い自然物体がない。水星は0.387 AUという太陽からの平均距離で公転し、その半径は地球の３分の１強、正確に0.38で、公転周期が0.24年である。

金星は地球によく似た惑星であるが、その大気が膨大な量の二酸化炭素によって激しい温室効果が生じ、地表温度が400度摂氏以上であるから、金星を生活に適していない所にする。金星は0.72 AUで公転し、その半径は地球のより少しだけ小さい‐地球の0.95分で、公転周期が0.615年である。

地球は岩石質の惑星のうち最も大きい惑星である。平均公転半径は1 AU、つまり1億5000万km、その直径は1万2700 km、公転周期が1年である。ちょうどこの太陽の周りを公転する周期は年の定義になっている。地球には月という天然衛星がある。月の平均公転半径は38万4400 km、つまり0.0026 AUであり、太陽より400倍近い。地球に対する月のサイズも珍しく大きい。他の殆どの惑星の衛星は属する惑星のサイズのほんの数分の一に過ぎない。月の直径は地球の約4分の1であり、正確に地球の0.273分＝3476 kmで、太陽系の最も大きい衛星の一つである。地球の周りを公転する周期（会合周期）は29.5日で、約一ヶ月に相当する。

火星は二番目に小さい惑星である。火星には割と小さい二つの衛星フォボス（恐怖）とダイモス（恐慌）がある。火星大気の組成は主として二酸化炭素から成り、微量の水蒸気を含む。火星地表上の境遇はあらゆる惑星のうちに地球上の境遇に最もよく似ている。太陽からの距離は地球のより遠い、そのために火星の平均気温は零下30度摂氏低い。しかし、赤道の昼間表面温度は15度摂氏まで上れる。火星には地球と同様に氷に覆われている極域がある。この「極冠」と名づけられた地層は水と二酸化炭素の氷かできている。極冠は地球からでも望遠鏡で火星上下の白い斑として観察できる。火星は1.52 AUで公転し、その半径は地球の半分くらい―0.533分で、公転周期が1.88年である。

ガス惑星（巨大惑星）

木星は太陽系内で最大の惑星である。ガス惑星という分類からガス（水素、ヘリウム等）を主成分とする惑星であり、固体地表がない。はっきりとした外側堺のない大気が次第に液体の層に続き、中心部には小さい固体の核がある。木星の周囲を公転する煙のような隕石の衝突後木星の衛星から飛び出された小さな粒子からなる薄いリング状の環がある。木星には60個以上の衛星がある。その内4個の大きなガリレオ群衛星の名は（内側から順番に）イオ、エウロパ、ガニメデ、カリストであり、ガリレオ・ガリレイによって西暦1610年に発見された。木星は5.2 AUで公転し、その半径は地球の11.2倍で、公転周期が11.87年である。

土星は太陽系内の二番目に大きな惑星である。周りに明確に見える環という特徴でよく知られている。 土星の環の直径は42万kmであるが、厚みはわずかの数百メーターである。環は氷のかけら、粉塵、石塊、数メーターの直径の巨礫等によって構成されている。惑星の周りを公転する60個余りの衛星の数はおそらく最終的ではない。進歩していく技術によって次から次へと新しい天体が発見されるからである。衛星のうち直径5150 kmのあるタイタンは最大であり、それ外有名なのはミマス、エンケラドゥス、テティス、ディオネ、レア、イアペトゥスである。土星は9.53 AUで公転し、その半径は地球の9.45倍で、公転周期が29.65年である。

天王星は太陽系内の三番目に大きな惑星。主に岩石と多様の氷から成っている。天王星はほとんど水素だけから成る木製型惑星と違って、水素が約83%、ヘリウムが15%、そして痕跡量のメタン等が含まれている。古代人に知られず、現代に発見された最初の惑星である。天王星の環の群ははっきりと見えず、直径10メートル以下の暗い巨礫で構成されている。天王星には27個既知の衛星があり、その内、主要衛星はミランダ、アリエル、ウンブリエル、オベロンとチタニアである。天王星は19.2 AUで公転し、その半径は地球の4倍で、公転周期が84.1年である。

海王星は、太陽系の太陽に近い方から8番目で最も遠い惑星。天王星より少し小さく、外観、大きさ、質量という面でまるで天王星の双子のようである。でも、天王星に比べて海王星の大気はより変わりやすくて荒れている。ボイジャー2号宇宙探査機は海王星の三つの薄くてはっきりしていない環を発見した。海王星には13個の既知衛星があり、その内最大なのはトリトンと名づけられて、太陽系内の最も温度の低い天体で、地表温度が零下228度摂氏である。海王星の軌道半径は30 AUで、その半径は地球の4倍で、公転周期が164.9年かかる。