木星型惑星

固い地面の代わりに、ぶ厚いガスの雲に包まれた巨大な綿あめのような惑星です。

定義 木星型惑星とは、地球のように足を踏み入れる固い岩石の地表がなく、水素やヘリウムといった軽いガスや氷の成分にぶ厚く覆われた巨大な惑星のことです。太陽系の外側に位置する木星、土星、天王星、海王星がこれに該当し、地球よりもはるかに体が大きく、たくさんの衛星や美しい環(リング)を持っています。

足をつける地面が存在しない巨大な惑星

固い土や岩でできた地球とは違って、木星型惑星は巨大な空気の塊に近い存在です。もし宇宙船に乗って木星型惑星に着陸しようとしても、地面にタッチダウンするどころか、濃い雲の中へと果てしなく引きずり込まれてしまいます。私たちが足を踏みしめられる固い岩石の地表が存在しないからです。

太陽系が誕生した初期、太陽から遠く離れた冷たい領域では、水やガスが凍りついて大きな塊を作ることができました。この塊が強い重力で周囲の水素やヘリウムガスを大量にかき集めたことで、巨大な惑星へと成長したのです。

その結果、木星型惑星は地球よりも半径が4倍〜11倍も大きく、質量も圧倒的です。さらに強い重力のおかげで周囲に数十個以上もの衛星を従え、氷や塵でできた美しい環(リング)を持つようになりました。

地球型と木星型惑星の大きさと構造比較図 地球型惑星 硬い岩石地表 着陸可能 木星型惑星 厚い気体大気・液体層 硬い表面なし(着陸不可)

雲の奥深くへと潜っていくとどうなる?

ガスでできているからといって、綿あめのようにふわふわ軽かったり中身が空っぽだったりするわけではありません。宇宙船が木星の大気深くに潜るほど、上に積み重なった気体の重みによって圧力と温度が想像を絶するレベルまで跳ね上がります。

深部では凄まじい圧力により、気体だった水素が圧縮されて波打つ「液体水素の海」へと姿を変えます。さらに深く進むと、水素原子の電子が自由に動き回り、金属のように電気を通す「液体金属水素」の層が現れます。

そして惑星の最も深い中心部には、地球数個分もの大きさを持つ固い中心核(コア)が鎮座しています。この中心核は岩石や金属、氷成分でできていますが、地表の岩とは異なり、数万度もの超高温と数百万気圧という凄まじい超高圧に押しつぶされているのです。

もう少し詳しく言うと:巨大ガス惑星と巨大氷惑星

昔はこの4つの惑星を一括りに「木星型惑星」と呼んでいましたが、現代の天文学では構成成分の違いによって2つのグループに分けて考えます。

木星と土星は大部分が水素とヘリウムでできているため「巨大ガス惑星(ガスジャイアント)」と呼ばれます。一方、天王星と海王星は水素やヘリウムの割合が比較的低く、水やアンモニア、メタンなどが凍りついた物質を主成分としています。そのため、この2つは巨大氷惑星(アイスジャイアント)として区別されています。

大気の外観はそれぞれ異なる色や縞模様を見せていますが、どちらのタイプも固い地面がなく、巨大な大気層と環を持つという点では、地球とはまったく異なるダイナミックな世界です。

🤔 よくある誤解

✕ 誤解

木星型惑星はガスだけでできているので、宇宙船で反対側まで通り抜けられる。

✓ 事実

深部に進むほど猛烈な重力と気圧によって、ガスは液体や金属の超高密度な状態へと変化します。宇宙船が通り抜けるどころか、想像を絶する圧力と熱によって一瞬で押しつぶされ、溶けてしまいます。

🧺 日常で出会う場面

1 木星の「大赤斑」は、地球がすっぽり入ってしまうほど巨大な渦巻きの嵐です。
2 土星の巨大で明るい環(リング)は、無数の氷の粒や岩石の塵が集まってできています。
💡 つまり ひとことで

固い地面の代わりに分厚いガスや氷の大気に覆われ、内部に超高温・超高圧のコアを秘めた巨大な惑星です。