中学生の者です。一つ伺いたいことがあるのですが、木星型惑星が地球型惑星

質問

中学生の者です。一つ伺いたいことがあるのですが、木星型惑星が地球型惑星に対して
衛星の数が多いのは、木星型惑星の大きさや重力と関係があるのですか。
理科の授業の発表の参考にしたいのでよろしくお願いします。

回答No.4

isa-98

太陽の重力が２８G（ｒ＝696 000ｋｍ）
地球との距離が149597870ｋｍ

149597870 / 696000 = 214.939468
28 / 45 796 = 0.00061140711（１AUでの太陽の引力）

0.00061140711 / 25 = 2.44562844 × 10＾-5
（木星軌道上での太陽の引力）

地球軌道上では６ｍｍ/s^2
木星軌道上では、０．２４ｍｍ/ｓ＾２

この状態ですと、水素は運動している限り太陽に捕らわれる確率が大きく下がります。

木星付近での水素の軌道を計算しますと、
F=ｍV^2/r
F（０．００２４）
ｍ（1.674×10-27 ）
ｒ（ｒ＝747989350000）

指数だけを除いて行きますと、

０．００２４＝（1.674×10^-15）V^2/０．７（１とみなす）
≒０．０２４＝（1.674×10^-15）V^2
≒１＝(1.674×10^-12）V^2
=(1.674×10^12）=V^2（両辺に=(1.674×10^12)を掛けた。）

V^2＝約１０＾１２ｍ/s（≒１０００ｋｍ/ｓ）の速度が必要です。
（実際には１０００/１．６、X０．７を加算）V＝４３７ｋｍ/s

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%AA%E9%99%BD%E9%A2%A8

こう言った兼ね合い（太陽風の速度と必要な軌道速度との釣り合い。）
が木星軌道付近にガス惑星を発生させ、大きな重力惑星を作り、

それに伴って衛星も多くなった。
と計算上はなります。

回答No.3

雪中庵（@psytex）

太陽系は、１つの回転するガス雲から生まれました。
星間ガスが収縮するにつれ、ランダムな運動が平均化されて
回転運動になって、重力と拮抗して円盤になるのです。

その中で、公転軌道にあるガス雲が重力収縮して惑星になる
わけですが、軌道半径の大きいほど、軌道が長い＝集まるガス
の量は多いので、大きな惑星になります。
しかも、太陽に近くて公転速度が大きいと、軌道間の速度差が
大きくて、１つにまとまりにくいところ、遠い惑星は幅広い
範囲から集められるので、より大きく成長します。

それは一方で、その「幅広い範囲」のランダムな動きが集中して、
また「平均化」されるので、ミニ太陽系よろしく、たくさんの
衛星になるわけです。

回答No.2

mickeyzz

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9B%E3%83%83%E3%83%88%E3%83%BB%E3%82%B8%E3%83%A5%E3%83%94%E3%82%BF%E3%83%BC

中学生にしては、高級な質問ですね。

我々の太陽系を例に取りますと

水金地火木土天海冥　と９個の惑星がありましたが、最近冥王星が惑星の地位から格下げされましたので太陽系の惑星の数は８個に減りましたね。

そうすると、地球型惑星と木星型惑星の比率は４対４でほぼ同じですね。

そこで太陽系外の恒星に属する惑星も地球型と木星型の比率もほぼ５０・５０と考えられます。

現在世界中の天文学者たちは、なるだけ我々の太陽と同じぐらいの大きさの恒星に属する惑星を調べています。

しかし木星型が地球型よりサイズがかなり大きくて探しやすいので、これまで発見された惑星では木星型が多い理由として上げられています。地球型は平均してサイズが小さいので、現在の天体観測の技術では発見されにくいと言うことです。

繰り返しますが、他の恒星系も地球型惑星と木星型惑星の比率は大差がないと見てよいのではないかと思います。しかし中には木星型だけの恒星系や地球型だけのものもあるかも知れませんが・・・

最初にあげたサイトが参考になるかもしれません。

発表会、頑張ってください。

回答No.1

Tacosan

「大きさ」と「重力」は似たものだと思う....
さておき, 「それぞれの惑星がどのようにできたのか」の方が重要だと思います. 確かに「重力の強さ」が関係しないわけじゃないけど, 重力で捕獲した衛星がそんなに多いわけじゃないのでちょっと外してると思う.