土星:サラリーマン、宇宙を語る。

ホーキング織野の

サラリーマン、宇宙る。

土星を語る。

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土星とは、どのような惑星か?

土星の大きな特色は大きなリングである。

4つの巨大惑星(木星、土星、天王星海王星)は、すべてリングを持つことが確認されているが、土星のリングは突出して大きいため、その発見は1659年に遡る。


土星
ハッブル宇宙望遠鏡が可視光線で撮影した土星
出展:Solar System Exploration:Saturn


土星のリングは、大きく7つの環が同心円状に土星を囲んだ構成だ。
7つのリングは内側から、D環、C環、B環、A環、F環、G環、E環と命名されている。
各環の名称は、発見される都度命名されたのである。
したがってアルファベット順に並んでいない。



A環とB環は小口径の望遠鏡でも観測することができる。
A環とB環の間にはギャップがある。
発見者の名にちなみカッシーニの空隙[Cassini Division]という。



F環はよじれた糸のような構造である。

土星のF環
土星のF環
出展:JPL:Planetary Data System



本来は、四散してもよさそうなF環がこのような形を維持しているのは、アトラスパンドラプロメテウスの引力の影響であると考えられている。
アトラスパンドラプロメテウスを羊飼い衛星[shepherding satellites]という。
羊飼いは、散り散りになりそうな羊(F環)を一か所に集めるからだ。



土星は自転周期の速いガスの惑星である。
そのため、土星は南北につぶれた形状になっている。
土星の大気ガスは75%の水素、25%のヘリウムが主成分であるが、その他に水、メタン、アンモニアを含む。



土星の内部は大きく3つの層から構成される。
岩石の中心核の周囲を、液体金属水素の層が取り囲み、その上に水素分子の層がある。
この構造は木星の内部構造に近い。



土星は木星と似て縞模様がある。
しかし、木星に比べて土星の縞模様は薄い。



土星最大の衛星がタイタンだ。
タイタンは厚い大気に包まれていおり、メタンの湖も確認されている。




土星の環の消失

土星の環(リング)の厚みは数10メートルもない。
直径27万キロメートルに対して、極めて薄いのだ。



土星は30年かけて太陽を公転する。
これを地球から観測すると、公転周期の半分の15年間は土星の環を北側から斜めに、残りの半分の15年間は北側から斜めに、見ることになる。



地球から見た土星の環の角度は年々変化する。
そして、15年に一度、土星の環は地球に真横から見る位置になる。
このとき、どんな大望遠鏡であっても土星の環を見ることができない。
これを、土星の輪の消失という。



また、太陽光線が土星の輪の真横からあたっても土星の輪が消失する。




2009年の土星の環の消失

2009年に土星の環が消失する。
消失は8月と9月の二回起こる。



8月は、太陽光線が土星の輪を真横から照らす。
このため、地球は土星の輪を真横から見ているわけではないが、環が消失する。



9月は、地球が土星の輪を真横から見ることになるので、環が消失する。




土星探査

パイオニア11号

パイオニア11号は1979年9月1日に土星に接近し、磁場、放射線帯、新たなリングを発見した。




ボイジャー1号

ボイジャー1号は1980年11月12日に土星に接近した。




ボイジャー2号

ボイジャー2号は1981年8月25日に土星に接近した。




カッシーニ

2004年から土星を周回し、探査を行っている。




ホイヘンス

カッシーニから分離され、タイタンに着陸した。

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参考文献・サイト

「天文年鑑2009年版」誠文堂新光社
Solar System Exploration:Saturn

2009/05/06



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