なぜ地球型惑星と木星型惑星に違いができたのか？

質問

太陽系の惑星は地球型惑星と木星型惑星に大別される。そしてこれらはその大きさや構成物質等に違いが見られるが、なぜこのような違いができたのだろうか？ ということを教えて下さい。。

回答No.2

starflora

ちょっと不確実なので、自信なしにしますが、地球という惑星の起源については、小隕石多数衝突説が、現在の定説ではないでしょうか。地球は、ガス雲が集中してやがて凝縮して惑星になったのではなく、大体地球の軌道当たりあった多数の小隕石が衝突し、段々大きくなって、最終的にかなりな大きさの天体になった地球に更に残りの小隕石が落下して来て、最初の地球の状態は、衝突の熱で高熱状態で、表面は溶け、灼熱の惑星だったはずです。それから内部から気体が外部に出てきて、原始大気を造り、しかし、それは雨となって地上に降り注ぎ、地上の温度を下げたはずです。こういう初期の生成状態では、最初から、メタンやアンモニアや水素などは、地球表面には、存在できず、先カンブリア代や古生代の大気は、その後、大地から徐々に取り込まれていた気体が出てきて、形成された大気のはずです。地球は、木星や土星のような、メタン・水素などで表面を覆われたタイプの惑星だった時期は一度もないはずだということです。

　　火星、金星、水星なども、おそらく同じようにして造られたのでしょう。それに対し、少なくとも木星と土星は、小隕石衝突過程ではなく、元々のガス雲が凝縮して構成されたのではないかと思います。無論、小隕石の多数の衝突もあったでしょうが、表面が溶融するような高熱状態で惑星が出発したとは思えません。大洋からの距離があることは、熱放射も少ないですが、また引力も小さいことを意味し、原始太陽系において、ガス凝縮で惑星が構成できる条件があったのだと言えます。その場合、元々の星間ガスの成分を多く含んだ組成の惑星ができたのでしょう。壊れたか、または形成が失敗した第五惑星は、小隕石衝突過程と、ガス雲凝縮と両方の過程で惑星形成しようとして、どちらも失敗したのではないでしょうか。天王星・海王星の場合も、太陽の引力が小さく、惑星生成は、ガス雲の凝縮という過程であったと思えます。

　　惑星が構成された後は、木星や土星が、もし金星ぐらいの軌道であれば、無論、熱で、現在の大気表面は維持できなかったでしょうが、地球や火星、金星には、最初からああいうガス大気がなかった可能性が、小隕石衝突という生成過程からは考えられます。

お礼

とてもわかりやすく書いてあり、ありがとうございました。