木星は予想より少し小さい

惑星の大きさはどうやって測るのでしょうか？望遠鏡で見かけの直径を正確に測定できれば十分だろうと想像できます。その倍率と惑星からの距離がわかれば、比較的単純な幾何学的計算で実際の大きさを推定できるはずです。しかし、実際には、この方法はかなり不正確であることがわかります。特に、表面がなく、その端が明確に定義されていない巨大ガス惑星の場合はそうです（惑星はますます希薄化しており、正確な境界はありません）。したがって、実際には、天体物理学者は可能な限り、宇宙探査機を必要とするより狡猾な手法を使用します。

「そのアイデアは、通信するために地球に向けて放射される電波を研究することです。」コートダジュール天文台の研究ディレクター、トリスタン・ギヨ氏はこう説明する。 「探査機が惑星の背後を通過するとき、この放射線はまず大気によってそらされます。そしてガスの厚さが厚すぎると、最終的には遮断されてしまいます。」 これにより、 “プロフィール” 密度と大気圧。惑星の半径は、設定した圧力制限によって決まります。慣例により、これは 1 bar (つまり、地球の海面の圧力) に設定されます。

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しかし、最近まで科学者たちは、40年以上前にパイオニア探査機とボイジャー探査機によって行われた測定に関連する測定点を6つしか持っていませんでした。近年では、 2016年に軌道に到着した探査機ジュノー26 の新しい測定ポイントにより、利用可能な電波掩蔽の数を 5 倍にすることが可能になりました。 「私たちはそれらを非常に異なる緯度に持っているので、木星の形をより正確に把握することができます。」この新作に参加したトリスタン・ギヨはこう続けます。 月曜日に雑誌に掲載されました 自然天文学 。

微妙な違い

最終的に、木星は予想よりわずかに小さく、平らであることが判明しました。彼女が持っている “財団” 直径は 8 km、赤道での 1 バールでの半径は 71,488 km、高さは 24 km 失われています (極半径は現在 66,842 km と推定されています)。何よりも測定の精度が大幅に向上し、不確かさはわずか 400 m です。 「学校の教科書を更新しなければなりません」この研究を監督したテルアビブ南部のワイツマン研究所地球惑星科学部門の天体物理学者ヨハイ・カスピ氏は語った。 「もちろん、木星の実際の大きさは変わっていませんが、変化したのは私たちの測定方法です。」

違いが微妙なままであっても、惑星学者にとっては重要でないわけではありません。 「惑星の重力場にすべての制約を課すと、私たちのモデルは、その外殻に水素やヘリウムより重い元素がほとんど含まれない惑星を生成します。」トリスタン・ギヨ氏はこう説明する。 「しかし、これは私たちが観測しているものではありません。そこで私たちは解決策を探しています。おそらく内部は私たちが思っているより少し暖かいのです。木星の密度が以前の推定よりも少し高いという事実は問題を完全には解決しませんが、モデルにもう少し重い要素を入れることができ、それは正しい方向に進んでいます。」

木星のこれらの新しい測定結果は、将来、天王星や海王星のような惑星のプロフィールをより良く理解する希望を与え、その日にはミッションがそこに行くことができるでしょう。 「木星と土星は、その外面が極よりも赤道で少し速く回転する 2 つの惑星であり、これがそれらのわずかに平らな形状を説明しています。」フランスの天体物理学者はこう回想する。 「しかし、これは天王星と海王星には当てはまらず、赤道の回転速度が遅いが、その理由は今日でも理解が難しい。」