憂国広場R

⚠️土星理解「 土星の重力は地球よりも小さい」

平均密度の違い:

自転による遠心力:

土星: 赤道での重力加速度は約9.0 m/s2ですが、こちらも極では大きくなります（土星の方が扁平率が高いので、木星よりもさらに重力差は顕著です）。

なぜ特殊なのか

ジャイアント・インパクトのような現象は、いくつかの点で特殊です。

適切な衝突条件: 衝突の角度、衝突天体のサイズ、速度などが絶妙である必要があります。衝突が強すぎれば両方の天体が完全に破壊されてしまう可能性があり、弱すぎれば月ほどの大きな衛星は形成されません。

惑星形成の効率性: 多くの惑星は、微惑星が徐々に衝突・合体していく「コア形成」という比較的穏やかな過程を経て成長すると考えられています。ジャイアント・インパクトは、このプロセスの最後で起こる「一発逆転」のような、劇的なイベントと言えます。

他の惑星系の衛星の形成

太陽系内の他の巨大惑星（木星、土星、天王星、海王星）の主要な衛星は、月の形成とは異なるメカニズムで形成されたと考えられています。

捕獲説: 一部の小さな不規則衛星は、親惑星の重力に捕らえられた小惑星や彗星であると考えられています。これらの衛星は、親惑星の自転方向と逆方向に公転したり、非常に離れた軌道をとることがあります。

他の惑星系でも、ジャイアント・インパクトによって形成されたと思われる系外惑星や系外衛星の兆候は見つかっていますが、それはあくまで一部のケースであり、普遍的な形成メカニズムとは考えられていません。多くの系外惑星は、太陽系と同様に、比較的穏やかな降着過程で形成されたと考えられています。

氷惑星の概念

氷惑星が考えられる理由

観測的証拠（系外惑星のデータ）:

氷惑星の特徴（想像されるもの）

低い平均密度: 岩石惑星よりも平均密度が低くなる傾向があります。

まず、太陽系の衛星についてですが、おっしゃる通り、内部に大量の水を抱えている衛星はいくつか存在します。代表的な例が以下の衛星たちです。

そして、本題の木星サイズの氷惑星についてですが、これは系外惑星の発見と研究が進むにつれて、非常に現実味を帯びてきている概念です。

形成メカニズム:

コア降着説の拡張: 従来の惑星形成理論では、ガス惑星はまず岩石と氷のコアが形成され、その後に周囲のガスを取り込んで成長すると考えられています。しかし、もしコアが非常に大きく成長し、取り込むガスが少なかった場合（例えば、円盤のガスが早く散逸した場合など）、巨大な氷のコアを持つ惑星として成長を終える可能性があります。

観測的示唆:

現在、多くの系外惑星が発見されていますが、その中には「スーパーアース」や「ミニネプチューン」といった、地球と海王星の中間サイズの惑星が多く見られます。これらの惑星の一部は、その密度から、かなりの量の氷（水）を内部に含んでいることが示唆されています。

まとめ

太陽系内では、木星サイズの氷惑星は形成されませんでしたが、これは太陽系の特定の形成条件と、各惑星が誕生した位置の温度環境によるものです。しかし、宇宙には多様な恒星系が存在し、それぞれ異なる形成条件を持っています。 したがって、太陽系外のどこかの恒星系では、木星の大きさでありながら、内部の大部分が氷で構成された巨大な惑星が存在する可能性は非常に高いと考えられます。

比較:

ハビタブルゾーンへの漂着: 弾き飛ばされた「風船惑星」は、広大な宇宙空間を旅し、元の恒星系のハビタブルゾーン（液体の水が存在しうる領域）である、現在の地球の位置に近い場所で新たな安定軌道を獲得します。

自転速度の加速: この激しい弾き飛ばしの過程で、巨大惑星の重力による潮汐力や、ごくかすめるような相互作用が、「風船惑星」に大きな角運動量を与え、わずか6時間という非常に速い自転速度を獲得させます。

宇宙の偶然性: 惑星の形成や進化が、このような劇的な偶然の連鎖によって決まるという描写は、宇宙の広大さと予測不能なドラマを象徴しています。