木星型惑星である木星や土星では大気の外側は水素ガスだそうですが、もし核爆弾をそんな惑星の大気中で爆発させた場合、一発の爆弾で連鎖反応が起こって星全体が燃えるということはありますか?

カッシーニだったか、名前は忘れましたが、ある人工衛星がその役目を終えたとき、土星か木星につっこませたそうです。木星か土星が引火しなかったんでしょうか?

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A 回答 (7件)

既に皆さんがたが回答されているとおりですが、若干補足します。



疑問はもっともですね。水素っていうのはマッチをつけたらボッと燃えますものね。そのとっても燃えやすい水素でできている星なんだから、マッチでなく、せめて爆弾ぐらいなら、一挙に星ごと燃えてしまいそうな気がしますよね。

まず、燃えると言うことを考えてみましょう。燃えるためには3つの条件が必要です。
(1)燃料 (2)温度 (3)酸素、この3つのどれかが欠けても燃えることはできません。木星や土星は(1)の燃料の水素はたくさんありますね。(2)については爆弾で一挙に水素を燃やせるぐらいに高温に可能でしょう。しかし(3)酸素がないんです。
ですから、そこをいくら高温にしたところで、燃えると言うことはおこりません。

では次に核反応を考えてみましょう。ご存じだと思いますが太陽をはじめとする恒星は核反応、正確には核融合により膨大なエネルギーを生み出しています。核分裂と核融合はおなじ核反応ではあるのですが、基本的なシステムが全く異なります。

核分裂の際にはエネルギーはウランなどの巨大な原子核が分裂する際にできます。この場合特徴的なのは分裂する際に余分な中性子を放出するのです。その放出された中性子がまた別の原子核を分裂させ、また余分な中性子を放出しということこで、つぎつぎと原子核が分裂していきます。いわゆる連鎖反応ですね。(余談ですがこの放出される中性子の数を制御棒で制御して一挙に連鎖反応がおきないようにしているのが原子炉です。)

次に核融合を考えてみましょう。核融合は水素などの軽い原子核がヘリウムなどの重い原子核に変換する際に核エネルギーを放出するものです。ですからこの核融合というのは連鎖反応はしないのです。核融合をするためには(1)原子核が激しく飛び回れること(2)原子核が接近していること というふたつの条件が必要です。すなわち、高温であり高圧であることが必要条件となります。核融合が継続的におこるためには、この高温、高圧という状態が継続しなければなりません。

現在、継続的に核融合がおこなわれているのは身近では太陽です。しかも太陽の高温、高圧である中心部でしか行われていません。それぐらいべらぼうな高温、高圧が必要なのです。木星や土星で仮に核爆弾を爆発させた程度では、継続しての反応はおこりません。

もし核爆弾で燃えるぐらいでしたら、何度も巨大惑星に隕石や彗星が落下しています(隕石や彗星は通常の核爆弾よりはるかにエネルギーをもっています)ので燃えかすしか残っていないですよ(^^)
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まず注意しないといけないのは、「燃える」ということと核反応はまったく別の現象だということです。



燃える、つまり、酸化還元反応をするためには酸素が必要です。残念ながら、木星や土星には大気をすべて酸化させる(燃やす)ための酸素がありません。ですから、いくら火をつけようが、核爆発させようが「燃えません」。

一方、核反応(この場合は核融合反応ですが)を起こすためには「原子の核と核がぶつかるほど圧縮する必要」があり、木星や土星では圧力が不足しています。ですからこちらも、いくら核爆弾を落とそうが核融合しません。太陽は十分な水素があるので「自身の重力によって」核融合をしています。
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現在の木星や土星が、何故太陽になっていないかですが、


質量が小さい為に、コア(中心部)の温度が融合温度に到達しなかったのだと思います。

また、小さい質量の為に、コアは臨界量の密度に到達出来なかった。

現在の状態で核を投下すれば、
軽度の融合を起こすと思います。

しかし、熱や、原子を閉じ込めるだけの質量を持たないので、ある程度の反応の後、落ち着くと思います。
(ヘリウム→水素への連鎖不能。)
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ものが燃えるのは酸素があるからであって、例えば宇宙では、紙に火をつけてもごげるかもしれないけど燃え上がらないんじゃないかな、宇宙では地球上で言う、燃えるという感じではなく、科学反応で発熱をする感じなので、その科学反応を起こせるような要素を与えるか、エネルギーを与えれば、なるかもしれませんが、



ただ、木星土星ともとてつもなくおおきく、木星では地球ぐらいの大きさの嵐が起こるくらいで、そういうものに対して、地球の規模の世界で作ったもので、何らかの変化を起こさせれるかは、かなり怪しいですね。
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宇宙空間には酸素がないから星全体が燃えるなんて


ないんじゃない?
参考になるかどうか分かりませんが、小松左京さんの
SF小説で「さよならジュピター」というのがありま
すが、あれは大量の核爆弾か何かで木星全体に核融合
を起こさせて爆発させ消し去るというお話でした。
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そんなのであれば核融合反応が起きてとっくに恒星になっていたのではないでしょうか。


人工衛星はたぶん低温でバラバラになってしまったでしょう。
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 こんにちは。



 燃焼には前提として酸素が必要です。どちらの星の大気にも酸素かないでしょうから(地球の酸素は植物が作ったものです)、燃えないと思いますよ。
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Aベストアンサー

歌詞に火星とか木星とかないので恐らくちがうとは思いますが…
ロケットがゆらゆら飛んでいるPVというので
the pillowsの「その未来は今」がそんな感じだったかな、と思いました。
4年くらい前の曲です。

参考URL:http://www.barks.jp/watch/?id=1000001711

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これはなぜでしょう。  5,10、20、30

そういえば15、25がないですね。冥王星公転は楕円でしょうか、それでも
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Aベストアンサー

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↓ティティウス・ボーデの法則
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Aベストアンサー

とにかく最新情報も含めて詳細かつ大量にとおっしゃれば,
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「ナイン・プラネッツ」(日本語版)
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Q土星探査機カッシーニの最大速度はどのくらい?

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なかなか難しいとは思いますが。

Aベストアンサー

>スタート時の速度はもっと遅かったと思います。
>そこでお聞きしたいのですがカッシーニの
>最大速度は時速どのくらいでしょうか?

いえ,むしろ逆で,打ち上げてから金星や地球をスウィング・バイしていた時の方が太陽に対する速度は大きいです.

太陽から離れて行くような飛行では,速度エネルギが位置エネルギに変換されて行くので,ロケット等で加速しない限りどんどん減速します.

これは,丁度地上で上向きにボールを投げるのと同じです.

それで考えるに,カッシーニが太陽に対する相対速度が最大になるのは,恐らく1999年8月18日に2回目の地球スウィング・バイを実施した際ではないかと思います.

なぜならば,このスウィング・バイの後カッシーニはひとまず木星に向けて飛行することになりますので,この時点で少なくとも地球の軌道平均速度約30km/sよりも速くなっている必要があるからです.

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http://www002.upp.so-net.ne.jp/a-cubed/astro/solar_entry-j.html

よって,カッシーニの最大速度は30~40km/sの間と見て良いかと思います.

と,色々探してましたら,以下のpdfの38ページに,カッシーニの最大速度が約32km/sと書いてありました.

http://saturn1.jpl.nasa.gov/education/pdfs/questions_answers.pdf

参考URL:http://www002.upp.so-net.ne.jp/a-cubed/astro/solar_entry-j.html

>スタート時の速度はもっと遅かったと思います。
>そこでお聞きしたいのですがカッシーニの
>最大速度は時速どのくらいでしょうか?

いえ,むしろ逆で,打ち上げてから金星や地球をスウィング・バイしていた時の方が太陽に対する速度は大きいです.

太陽から離れて行くような飛行では,速度エネルギが位置エネルギに変換されて行くので,ロケット等で加速しない限りどんどん減速します.

これは,丁度地上で上向きにボールを投げるのと同じです.

それで考えるに,カッシーニが太陽に対する相対速度...続きを読む

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今、木星のことを調べてるんですが、
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そして、木星について面白い情報があれば教えてください。
お願いしますm(_ _)m

Aベストアンサー

木星のことなら下記に載っていますよ。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%9C%A8%E6%98%9F

Q土星探査機カッシーニについて

gooのニュースなどでも出ていますが、カッシーニが撮影した土星の写真が公開されましたよね。

自分は天文学とかまったくの素人なので教えて欲しいのですが、ああいう探査機はどういう方法で目的地に向かって飛んでいるのですか?

月くらいの距離であれば、なんとか出来そうな感じはわかるのですが、10年近くもかかって35億キロも旅しているカッシーニはスゴすぎます。

●その1=目的地へ向かう軌道修正の方法、出力の方法。

●その2=なぜ故障しない? また、未知の空間を飛び続けているのに、様々な起こりうるであろうトラブルをどう想定して設計したのか?

●その3=カッシーニは最終的にはどうなる?

●その4=今回撮影した画像
http://news.goo.ne.jp/news/picture/jiji/20040228/1684501.html
の左の輪に影のような部分があって、輪が途中で切れているように見えるが、これは何? 単純に影ですか?

●その5=土星はなんでこんなにも素敵なんですか?

全部でなくて結構ですので、お答えいただけると嬉しいです。

gooのニュースなどでも出ていますが、カッシーニが撮影した土星の写真が公開されましたよね。

自分は天文学とかまったくの素人なので教えて欲しいのですが、ああいう探査機はどういう方法で目的地に向かって飛んでいるのですか?

月くらいの距離であれば、なんとか出来そうな感じはわかるのですが、10年近くもかかって35億キロも旅しているカッシーニはスゴすぎます。

●その1=目的地へ向かう軌道修正の方法、出力の方法。

●その2=なぜ故障しない? また、未知の空間を飛び続けているのに、様々な...続きを読む

Aベストアンサー

●1
大きく軌道変更する場合は,天体の重力を用います.
地球や金星などの大きな天体の近くを通過する際に,
その重力で加速しつつ方向を変えます.「スイングバイ」と言います.
細かい軌道修正は探査機についているエンジンで行います.
出力としてはプルトニウム電池を積んでいます.
土星までいくと,太陽電池はあまり役に立たないので.

●2
全てのトラブルを予期することは不可能ですが,
簡単に言えば,
過去に沢山行われた探査計画の結果を生かしている,
と言うのが適当でしょう.

●3
探査機自体がどのくらい持つのかにも依りますが,
土星に突入することになるでしょう,
#木星探査機ガリレオは,最期は木星に突入しました.

●4
影です.土星本体の影がリングにかかっています.

●5
ある意味最大の疑問ですね.
土星の特徴はその大きなリングにあると言えますが,
これは小天体の破片と言われています.

ではとりいそぎ.

Q木星や土星は一発の爆弾で焼けますか?

木星型惑星である木星や土星では大気の外側は水素ガスだそうですが、もし核爆弾をそんな惑星の大気中で爆発させた場合、一発の爆弾で連鎖反応が起こって星全体が燃えるということはありますか?

カッシーニだったか、名前は忘れましたが、ある人工衛星がその役目を終えたとき、土星か木星につっこませたそうです。木星か土星が引火しなかったんでしょうか?

Aベストアンサー

既に皆さんがたが回答されているとおりですが、若干補足します。

疑問はもっともですね。水素っていうのはマッチをつけたらボッと燃えますものね。そのとっても燃えやすい水素でできている星なんだから、マッチでなく、せめて爆弾ぐらいなら、一挙に星ごと燃えてしまいそうな気がしますよね。

まず、燃えると言うことを考えてみましょう。燃えるためには3つの条件が必要です。
(1)燃料 (2)温度 (3)酸素、この3つのどれかが欠けても燃えることはできません。木星や土星は(1)の燃料の水素はたくさんありますね。(2)については爆弾で一挙に水素を燃やせるぐらいに高温に可能でしょう。しかし(3)酸素がないんです。
ですから、そこをいくら高温にしたところで、燃えると言うことはおこりません。

では次に核反応を考えてみましょう。ご存じだと思いますが太陽をはじめとする恒星は核反応、正確には核融合により膨大なエネルギーを生み出しています。核分裂と核融合はおなじ核反応ではあるのですが、基本的なシステムが全く異なります。

核分裂の際にはエネルギーはウランなどの巨大な原子核が分裂する際にできます。この場合特徴的なのは分裂する際に余分な中性子を放出するのです。その放出された中性子がまた別の原子核を分裂させ、また余分な中性子を放出しということこで、つぎつぎと原子核が分裂していきます。いわゆる連鎖反応ですね。(余談ですがこの放出される中性子の数を制御棒で制御して一挙に連鎖反応がおきないようにしているのが原子炉です。)

次に核融合を考えてみましょう。核融合は水素などの軽い原子核がヘリウムなどの重い原子核に変換する際に核エネルギーを放出するものです。ですからこの核融合というのは連鎖反応はしないのです。核融合をするためには(1)原子核が激しく飛び回れること(2)原子核が接近していること というふたつの条件が必要です。すなわち、高温であり高圧であることが必要条件となります。核融合が継続的におこるためには、この高温、高圧という状態が継続しなければなりません。

現在、継続的に核融合がおこなわれているのは身近では太陽です。しかも太陽の高温、高圧である中心部でしか行われていません。それぐらいべらぼうな高温、高圧が必要なのです。木星や土星で仮に核爆弾を爆発させた程度では、継続しての反応はおこりません。

もし核爆弾で燃えるぐらいでしたら、何度も巨大惑星に隕石や彗星が落下しています(隕石や彗星は通常の核爆弾よりはるかにエネルギーをもっています)ので燃えかすしか残っていないですよ(^^)

既に皆さんがたが回答されているとおりですが、若干補足します。

疑問はもっともですね。水素っていうのはマッチをつけたらボッと燃えますものね。そのとっても燃えやすい水素でできている星なんだから、マッチでなく、せめて爆弾ぐらいなら、一挙に星ごと燃えてしまいそうな気がしますよね。

まず、燃えると言うことを考えてみましょう。燃えるためには3つの条件が必要です。
(1)燃料 (2)温度 (3)酸素、この3つのどれかが欠けても燃えることはできません。木星や土星は(1)の燃料の水素は...続きを読む

Qなぜ地球型惑星と木星型惑星に違いができたのか?

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。。

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簡単にいうと太陽からの距離による違いです。
水星、金星、地球、火星は太陽からの距離が近く、従って温度が相対的に高くなります。温度が高くなると気体の運動量も大きくなり、惑星の重力では水素、ヘリウムなどの軽い気体をつなぎ止めておけず、これらの惑星にはほとんど残らない状態となり、結果として比較的重い原子で構成される事になります。こうして地球型惑星が形成されます。
一方、木星、土星、天王星、海王星は太陽からの距離が遠く、温度も当然低くなります。従って気体の運動量も小さく、惑星の重力で軽い元素を充分に引き止めておけるようになります。そして引き止めておくだけでなく、その重力によって周りの空間にある物質も引きつけ、取り込んでいくことにより大きく成長していくことになります。ということで比較的軽い物質からなる巨大な惑星ができあがることになります。これが木星型惑星です。
惑星にはもう一つ、冥王星がありますが、これはあまりに遠く且つ探査機もまだ到達していないので詳しいことはわかっていませんが、どちらの型にもあてはまらないものと考えられています。木星や土星の衛星のような氷状物質でできているというのが一般的な説です。したがって、元来は惑星ではなく海王星の衛星であったのではないかという説や、超巨大な彗星だという説があります。

簡単にいうと太陽からの距離による違いです。
水星、金星、地球、火星は太陽からの距離が近く、従って温度が相対的に高くなります。温度が高くなると気体の運動量も大きくなり、惑星の重力では水素、ヘリウムなどの軽い気体をつなぎ止めておけず、これらの惑星にはほとんど残らない状態となり、結果として比較的重い原子で構成される事になります。こうして地球型惑星が形成されます。
一方、木星、土星、天王星、海王星は太陽からの距離が遠く、温度も当然低くなります。従って気体の運動量も小さく、惑星の重...続きを読む

Q木星-地球間の距離の求め方

今、木星の質量を求めるため、地球から木星を撮影した画像を解析しています。

衛星に注目して、衛星木星間の距離、衛星の周期、(万有引力定数←値を与える)、が分かれば質量が求まると思います。

衛星の周期は観測を何日か続けて求めることができました。

衛星木星間の距離は、どのように求めるか考えた時、地球木星間の距離と木星衛星間の視直径から求めることができると思いました。

 そこで、地球木星間の距離(木星の中心から、地球までの距離)はどのようにしたら求めることができるでしょうか。
(調べたところによると、ケプラーの第3法則や木星の衛星の公転周期?から出すことできるようなのですが、よくわかりません。)

同時に、木星衛星間の視直径はどのようにしたら求めることができるでしょうか。

些細なことでもいいので、なにか分かる方お願いします。

Aベストアンサー

>地球から木星を撮影した画像を解析しています。
撮影された日時の地球-木星間の距離を求めたいということでしょうか?
また、計算する際、どの値までは既知の情報を使用していいのでしょうか?

太陽-地球、太陽-木星間の距離の平均値だけなら、ケプラーの第3法則から
計算できると思いますが、地球、木星のその日時の位置が判らないと距離の
計算はできません。


こんな感じで太陽、地球、木星の位置(太陽を中心とした座標)を計算すれば、
任意の日時に地球-木星間の距離は判ります。


1.ケプラーの式を使用

(1)任意の日時の地球・木星の座標を計算する
・惑星の軌道要素を使用して、ケプラーの式で計算する。

 惑星の軌道要素: http://star.gs/nyumon/wakusei.htm
 ケプラーの式 : http://www.kcg.ac.jp/kcg/sakka/math/num/kepler.htm

(2)直交座標への変換
 (1)で求めた値は、楕円上のX,Yなので、その値を太陽から見た直交座標に変換する

(3)距離の計算
 (2)で求めた2点の直交座標から距離を計算する。


2.海上保安庁の略算式を使用

(1)地球・木星の太陽を中心とした黄道座標を計算する。

 略算式を使用すると、ケプラーの式を使用せず、それ以上の精度で
 惑星の位置(太陽を中心とした黄道座標)の計算ができます。

(2)黄道座標から直交座標に変換する。
 (1)で求めた値は、太陽から見た黄道座標なので、その値を直交座標に変換する

(3)距離の計算
 (2)で求めた2点の直交座標から距離を計算する。


【実際の計算例】2.の式を使用
http://park12.wakwak.com/~maki/PlaDist.htm

#当日の距離しか計算できませんが、日付指定の機能を追加すれば
#任意の日時の距離が計算できます

>地球から木星を撮影した画像を解析しています。
撮影された日時の地球-木星間の距離を求めたいということでしょうか?
また、計算する際、どの値までは既知の情報を使用していいのでしょうか?

太陽-地球、太陽-木星間の距離の平均値だけなら、ケプラーの第3法則から
計算できると思いますが、地球、木星のその日時の位置が判らないと距離の
計算はできません。


こんな感じで太陽、地球、木星の位置(太陽を中心とした座標)を計算すれば、
任意の日時に地球-木星間の距離は判ります。


1.ケプラーの...続きを読む

Q最近の木星の小惑星の衝突のように何処からともなく飛来する小惑星の衝突っ

最近の木星の小惑星の衝突のように何処からともなく飛来する小惑星の衝突って予測できるのですか?
別に地球に限っていることではありません。
あと、もし予測できないのであれば、惑星規模の星がすっとんできて木星やその他太陽系の天体に衝突するというようなことは考えられるのでしょうか?

Aベストアンサー

惑星規模であれば、すでに「小惑星」とは呼べず、太陽系の仲間で、
そうした「すっとんで来る」としたら、彗星ですね。
太陽系のずっと外の方(0.1~1光年)に、太陽系をつくった残りの
物質が漂っていて、時々お互いの重力作用で、公転の運動量を失って、
太陽に向かって落ちてくる(それで加速されて(惑星にぶつからなければ)
放物線軌道をえがいて去って行く)のです。
彗星のやってくる確率は、ご存知の通りで、かつ直径は大きいもので
数十kmで、「惑星規模」となると有史以来ないほどの低い確率です
(データが0で確率も推定できません)。


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