天王星を語る。

天王星とは、どのような惑星なのか

天王星は土星のすぐ外側を87年で公転する、太陽系の第7惑星である。

水星、金星、火星、木星、土星は有史以前から知られていた惑星だ。
これら惑星の発見者はまったく分かっていない。

これに対し、天王星は近代(1781年)になって新たに発見された惑星だ。

木星型惑星ではあるが、木星とは違って、青味がかった色をしている。
近年では、巨大氷惑星として分類されている。

以前は土星のみが例外的にリングを持つと考えられていたが、今日では、4つの巨大惑星はすべてリングを持つことが確認されている。

天王星は、土星の次にリングが発見された惑星でもある。

1977年に天王星が、SAO 158687という恒星を掩蔽した。
掩蔽とは天体が他の天体を隠す現象のことだ。

この掩蔽を観測したのが、カイパー空中天文台だ。
掩蔽が起こると、背後の恒星の光が消失する。

天王星は大気を持っているので、掩蔽時の背後の恒星は、パッと消失せず時間をかけて減光する。
カイパー空中天文台のチームは、この減光の特性を観測し天王星の大気を調べようとしていたのだ。

ところが、掩蔽がスタートする前から恒星が5回減光したのだ。
掩蔽後も同様に恒星が5回減光した。
この観測結果から、天王星の周囲は5重のリングによって、取り巻かれていると分かったのである。

その後、天王星のリングはボイジャー2号によって11本が確認されている。
どのリングも暗いが、10メートル程度の岩石も含まれている。
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天王星の大気の主成分は水素で83%を占める。その他に15%のヘリウムと2%のメタンを含む。
メタンはたった2%であるが、その効果は大きい。

メタンは、赤い光を吸収し、それ以外の吸収されなかった光が天王星の青味がかった色なのだ。
天王星の青味がかった色は、メタンの作用なのである。
天王星の大気中には微量ながら、水やアンモニアも存在する。

天王星の地軸は90度程度傾いている。
つまり天王星の自転軸はほとんど黄道面と等しいのだ。
太陽系が誕生した頃、巨大な天体が天王星に衝突し、自転軸が横倒しになったと考えられている。
この衝突のときの残骸が、リングになったようだ。

自転軸が黄道面に近いと、どちらの極を北極とするかで、論争も生じる。
天王星の自転方向が順行なのか、逆行なのかという判断も困難になるのだ。

今までのところ、天王星を訪れた探査機は1986年のボイジャー2号のみだ。
天王星の衛星のうちの10個は、このとき発見されたものである。
現在では、天王星の周囲に合計27個の衛星が確認されている。(2007年4月現在)
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ボイジャー2号が到達したとき、天王星の南極がほぼ太陽の方向を向いていた。
このとき、赤道よりも南極の方が、太陽から受けるエネルギーは多いことになる。
ところが、天王星の赤道は南極よりも高温であることが観測されたのだった。
この理由は未だ、解明されていない。

ボイジャー2号は、天王星表面の縞模様も発見している。
天王星の縞模様は、木星に比較して非常にかすかなものでしかなかった。
ところが、1999年になってハッブル宇宙望遠鏡が、天王星表面の活発な様子を撮影した。

ボイジャー2号とハッブル宇宙望遠鏡の観測結果の差は、天王星の季節変化によるものと考えらている。

2008/09/01