木星や土星は自転速度が10時間足らずですが、どうしてそんなに自転速度が速いのですか?

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A 回答 (6件)

 水星・金星・月などをみると、トンでもなく自転が遅いです。

これは潮汐のせい。太陽(月の場合は地球)の近くにある天体は、潮汐のためにだんだん自転が遅くなっちゃいます。満ち潮引き潮だけではなく、大気も大地も盛り上がったり下がったりをやってまして、そのための内部摩擦で自転のエネルギーを消耗するんです。自転周期と公転周期が簡単な整数比に落ち着くのが準安定状態で、共鳴と言います。一番最後に落ち着くのは自転周期=公転周期の状態で、もはや潮汐によるエネルギー消耗はない。月がいつも地球の方を向いているのはこのためです。
 木星・土星など太陽から遠い惑星は強い潮汐力を受けていませんから「まだ遅くなっていない」んだと解釈して良いと思います。逆に余り自転が速すぎると、重力より遠心力が大きくなって千切れてしまいます。(火星は地球とほぼ同じ自転周期を持っていますが、何か訳があるのか偶然なのか、それは知りません。)
 地球は太陽の他に、例外的に大きい衛星=月から潮汐力を受けています。このため地球の自転周期は平均して毎日百万分の1秒づつ長くなっています。これを補正するために時計の時間に時々「うるう秒」が挿入されます。ちりも積もればで10年間で7秒追加されました。(もしうるう秒を全く入れないと約800年で半日ずれてしまう計算です。時計は深夜0時なのに太陽は南中している!)

この回答への補足

早速のご回答、ありがとうございました。
更なる疑問ですが、上記のお答えですと、潮汐の影響で自転速度が遅くなるということですよね?それなら、さらに遠い冥王星や海王星はなぜ自転速度が木星、土星より遅いのですか?申し訳ありませんが、もう一度ご教示いただけないでしょうか。よろしくお願いします。

補足日時:2001/02/19 12:39
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 あの、潮汐力による説明がありましたが、確かに自転は遅くなっている・・・


地球は太陽より月の潮汐力が強いのですが?
 惑星の自転については、太陽系の成因と関係していて、それぞれが、独自の回転をしているのか、何か関連性があるのかは、はっきりした説がありません。そもそも、太陽系成因説がいくつもあって、どれも、確実だとはいえないですから。
 回答になっていませんが、潮汐力の説明だけでは「?」です。
地球型惑星と木星型惑星の違いです。とでも説明しておきましょうか。
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補足を拝見しました。

なんで遅いのもあるか、これは分からんです。
遅くていけない理由はないが、速いのはペナルティを取られる。そういう事情であろうと思います。
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自信がありませんが,私も太陽系創世の事情を引きずっているような気がします.


確かに,木星や土星は自転速度が速いですが,
驚くべきは金星ではないでしょうか.
自転と公転が逆方向の回転ですから.
自転周期も243日と異常に長いし....

全然回答になっていませんね.
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 全くの思考実験で、太陽系惑星の生成過程を考えてみます。


 太陽が生育する近くにあるガスは太陽になる基本的な大きな渦を形成し、そのまま原始太陽になります。その外側に乱流の基となる重力原因があれば、それが小さな渦を形成するでしょう。またその重力原因より小さな乱れでは、より長い時間をかけてやや大きな渦を形成する筈です。
 小さな渦は早い時期に密度の高い渦となり、その時点で周りの微少個体を集中することによる個体化が促進され、それが大きさの違いによって方向と速度両方ともランダムに衝突を繰り返すと考えられます。(すでに小さな渦特有の速度の幾分かは失う。)その後、内部からの膨張圧力と粘性による摩擦によって、自転速度は極度に落ちると考えられます。
 かたや、やや大きな渦は太陽自体の生育と同程度の進捗状況で成育し、惑星としても恒星としても不十分な状態のまま現在に至っているということではないでしょうか。
 
 実際の形成過程がこうである、と云うのではなくあくまでも結果からの推理です。極めて単純に可変要因を設定して、流体力学的単純モデルを作り、初期値を適当に与えれば、現在の太陽系に似た状態を計算できるのではないでしょうか。(実際の作業は大変だと思います。)
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質問から4カ月も経っての投稿ですみませんが、何かのヒントになれば幸いです。



聞いた話しによると、昔、太陽系がチリとガスの集まりだったころ、中心からの距離に関わらず、どこも同じ公転周期で回っていました。
太陽と惑星という関係なら、太陽から離れるほど公転周期が長くなるのですが、チリやガスが分布している状態だと、外へ行くほど内側の質量が大きくなるので引力も大きくなり、内側と変わらない周期で公転します。

その中でチリやガスが集まって惑星ができていくと、その惑星の外側(太陽系の中心から遠い側)のほうが内側よりチリやガスのスピードが速いので、惑星は公転方向と同じ方向に自転します。このときは、自転周期=公転周期という状態なのですが、チリやガスが惑星の中心に向かって収縮するときに「角運動量保存の法則」(スケーターが腕をひろげてゆっくり回転していたのが、腕を縮めると回転が速くなるというやつ)が成立します。つまり、広い範囲からたくさんのチリやガスを集めた星は、より高速で回転することになります。その後、ほとんどの質量を太陽が持っていってしまい、惑星間のチリやガスがなくなって、公転周期は現在のようになったということです。

それでは「ほとんどの質量を持っていってしまった」太陽は、なぜ木星よりゆっくり自転しているのでしょう。それには「余分な運動量をジェットにして吹き飛ばす」という凄い話がありましたが、話しの出所がどこだったか...
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Q地球の自転、公転の速度

地球の自転、公転の速度を教えてください。
それと光の速さについても教えてください。
お願いします。

Aベストアンサー

 光速を算出するのは少し物理学的な手法が必要ですが、自転公転の速度は(概算でよければ)小学生でも計算できます。

【自転】
 地球一周を赤道上で計るとおよそ4万kmくらいなので、これを24時間で割り算して
 4万(km)÷24(時間)=1666(km/h)
 ちょっと実感がわかない数字なので秒速に直してみると、およそ500m/sくらい(?

【公転】
 これを求めるためには地球が描く軌道の距離が必要です。地球は楕円を描いて太陽を回っていますが、ほぼ円に近いとして。公転距離=2πr×天文単位。
 天文単位は地球では1で、1天文単位=149576960kmと求められているので、公転距離はおよそ939819740kmです。これを365日で割って・・・260万km/day。
 全く実感がわかない数字になったので時速と秒速に直しておきます。時速=10万km/h 秒速=30km/s

 参考URLが時速だけは計算してくれています。今PCの電卓を起動してカタカタやってたんですけど、思ったより無茶苦茶に早いですね。

【光速】
 Maxwell(1831~1879)という物理学者が、理論的に光の速度を導き出したことは有名な史実です。光は、携帯電話やラジオに使われる電磁波(電波)の仲間で、これら電磁波は波長が違っても速度は全て同じ、およそ秒速30万km/sです。電話してても僕らの声が相手に遅れずに届くのも電磁波の速さのお陰?
 上に地球一周の長さ(4万km)を出しましたが、これによると光は1秒で地球を7周半する計算になります。公転自転もべらぼーに早かったですが、さすがに光にはかないません。

 全く話が横道にそれるようですが、かのアインシュタインの相対性理論は「光より速いものは存在しない」ことを前提にした理論であること、また現代の多くの物理学者もアインシュタイン同様「光より速いものは存在しない」と考えていることを付け加えておきます。

 何年生かは存じ上げませんが、そんな些細な疑問がすぐに直結するほど科学(理科)が身近に存在することを知ってもらえたら嬉しく思います。

参考URL:http://www.expocenter.or.jp/shiori/ugoki/ugoki3/ugoki3.html

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Q木星や土星に突入すると・・・。

たまに、探査機に乗せられて木星に突入させられる夢を見ます。わたしにとって最高に恐怖をあおる夢の一つです。

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なんか急にすごく気になったのでよろしくお願いします。

Aベストアンサー

ガリレオ探査機(実際はそのプローブ)のデータがありました。
http://www.planetary.or.jp/Report/R9611-12_a_2.html
(ページの下の方です)
探査機が木星に突入する際にはかなりの速度なので上記データにはその影響も入っていると思います。

これから行くと木星大気の表面(大気の表面なのでいまいち正確かどうかわかりませんが・・・)から140km下までは正常に落下したようです。
この140kmが大気層なのか液体層ちょっと解りませんでした。(多分大気)
いずれにしてもその圧力や温度で破壊されたようです。

探査機の強度が非常に高ければやはり液体水素の海まで到達するかもしれません。
ただ気になるのは液体水素の海と大気の境界がはっきりしているのかどうかわかりません。
あまりに高圧だと超臨界のように気体の密度から液体の密度に連続的に変化してしまうかもしれません(自信ないですが・・)

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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太陽は自転していますか?

地球は自転しながら公転していますが・・

太陽は不動のままですか・・

それとも自転はしていますか・・?

Aベストアンサー

太陽は自転していますよ。
黒点って知ってますか? 太陽の表面に観測される黒い斑点のことなのですが、しばらく観測を続けていると、こいつが動くわけですよ。
そこで人々は、太陽は自転していることに気がついたわけです。

しかも黒点は、太陽の中心近くにあるときは比較的、丸く見えるのに対し、太陽の端にあるときは、つぶれて見えるんですよ。
そこで、太陽の形(それまで、球形なのか“せんべい”みたいな円盤型なのか議論がなされてました)は球体であることも発見したわけです。

Q宇宙の温度

つまらない質問なんですが昔から疑問に思っていたのですが、宇宙っていったい温度はどれくらいなんですか?
それともう一つ。もしも人間が宇宙に放り出されたとしたら、どこへいってしまうのですか?

Aベストアンサー

 
>宇宙っていったい温度はどれくらいなんですか?

宇宙とは、「宇宙空間」のことだと考えます。この地球の上も考えれば宇宙ですし、太陽のなかも宇宙ですが、それらは宇宙のなかでも特殊な場所です。

宇宙空間の温度は、-270.42度です。もし、何も温度供給がなければ、これは絶対零度、つまり-273.15度なのですが、宇宙空間には、「等方背景輻射」と言って、あるエネルギーを持つ電波が充満しています。

この電波(マイクロ波ですが)のエネルギー分だけ、宇宙空間は温度があることになります。「温度」とは、物質の振動エネルギーか、または電磁場などの輻射エネルギーのことをいうからです。この背景輻射は、遙かな昔のビッグバンのときの超高温状態のなぎりだとされます。200億年の時間の経過で、宇宙は、絶対零度より,2.73度だけ高い温度にまで冷えたのです。

この2.73度が背景輻射の温度エネルギーで、この温度だけ、宇宙空間は絶対零度より高い温度で、それが、先の-270.42度です。

>もしも人間が宇宙に放り出されたとしたら、どこへいってしまうのですか?

どこへ行ってしまうのか、というのは、どこで宇宙空間に放り出されたかで違う結果になります。

例えば、地球の人工衛星軌道などで放り出されると、人工衛星と同じ軌道を回っていますが、人工衛星が、超高空大気との摩擦で、段々、地上へと降りてきて、最後は、地球に落下するのと同様、地球へと落下します。それまでには、人は死んで、ミイラのようなぼろぼろの微小な物体になっているでしょうが。落ちるとき、空気との摩擦で燃えてしまうはずです。

これが太陽系の空間のどこかだと、惑星軌道をもし取れば、長い長い時間、太陽のまわりを回ります。それは地球や火星や木星などが、太陽のまわりを回るのと同様です。ただ、特定の惑星などに影響されて、段々、どれかの惑星に近づいてゆき、最後は、その惑星への落下軌道を取り、その惑星に落下することがあります。

あるいは、もっと遙かな宇宙空間だと、重力に捉えられて、どこかの星とか、ブラックホールに落下するまで、宇宙空間を漂い続けます。

なお、人間が生身で宇宙空間に投げ出された場合、どうなるかは、過去、たくさん回答があります。即死はしません。5分ぐらいなら生きています。次の質問の回答を見てください。また、その回答の参考URLを見てください。

>No.337445 質問:宇宙空間って、どんなところなんでしょう?
>http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=337445
 

参考URL:http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=337445

 
>宇宙っていったい温度はどれくらいなんですか?

宇宙とは、「宇宙空間」のことだと考えます。この地球の上も考えれば宇宙ですし、太陽のなかも宇宙ですが、それらは宇宙のなかでも特殊な場所です。

宇宙空間の温度は、-270.42度です。もし、何も温度供給がなければ、これは絶対零度、つまり-273.15度なのですが、宇宙空間には、「等方背景輻射」と言って、あるエネルギーを持つ電波が充満しています。

この電波(マイクロ波ですが)のエネルギー分だけ、宇宙空間は温度があることに...続きを読む

Q太陽も公転してるの?

ものには重力があり、地球は太陽に、月は地球に引き尽きられているということはよく聞きます。

では太陽も公転しているのでしょうか?何かの重力によって決まった軌道があるんでしょうか?
まさか宇宙の中を浮遊しているわけじゃあないでしょうし。(もしそうなら太陽のそばを離れられない地球も、漂流してることになるし)
どの星もどこかの星の重力を受けているとは思うのですが、太陽系自体もどこかの星の周りをまわっているのですか?それともじっとしてるのでしょうか?
恒星は、重力同士がつりあってバランスよくいつも同じような配置になっているのでしょうか?

考えてるとわけがわからなくなってしまいます。

また、彗星ってありますが、あればどうして独自の決まった軌道なのですか?

wかりやすく教えていただくとありがたいです。

Aベストアンサー

太陽は直径10万光年の銀河系の中心から約28,000光年の位置で、一周
約2億2600万年で公転してます。決まった軌道かというとバルジといわれる
中心部だけでなく広く恒星が分布しており、引力の計算が膨大で観測も
百万分の一周もしてないので、一周で同じ位置になるかはわかりません。
周りの星も動いており、数万年単位では星座も形が変わります。
(参考URL に10万年後の北斗七星などあります。)
銀河系同士も近づくものがあったり遠ざかるものがあります。

彗星の軌道は、独自の決まった軌道というより、太陽に近いものは、太陽系
誕生の時か誕生から今までに構成物質がほとんど大きな惑星に吸収されたの
ではないでしょうか。太陽系のはずれにあるものが重力のバランスを崩し太陽に
落ちてきたものでしょう。その中ではずれに戻るときに木星や海王星に捕まり
数十年の周期の軌道になったものがよく知られています。有名なハレー彗星は、
ニュートンに教えられたハレーが軌道計算して、周期76年とわかった海王星族
です。

参考URL:http://www2.synapse.ne.jp/haya/cosmsurf/

太陽は直径10万光年の銀河系の中心から約28,000光年の位置で、一周
約2億2600万年で公転してます。決まった軌道かというとバルジといわれる
中心部だけでなく広く恒星が分布しており、引力の計算が膨大で観測も
百万分の一周もしてないので、一周で同じ位置になるかはわかりません。
周りの星も動いており、数万年単位では星座も形が変わります。
(参考URL に10万年後の北斗七星などあります。)
銀河系同士も近づくものがあったり遠ざかるものがあります。

彗星の軌道は、独自の決まった軌道というより...続きを読む

Q郵便で宛名が個人名ではなく~係などの時に最後に付ける敬語は何ですか?

郵便で宛名が個人名ではなく~係などの時に最後に付ける敬語は何ですか?

個人に手紙や封筒を出す時は~様と書けばよいですが~部~係などの時はどう書けばよいでしょうか。

この場合も~係様ですか?それとも~係御中でしょうか。

Aベストアンサー

○○係御中です。
担当者の名前がわかっているのであれば、○○係担当××様です。

Q太陽の自転周期

最近違う質問させてもらったばっかなのですがまた疑問が
でてきたので質問させてもらいます。
参考書に「太陽の自転周期は赤道で約25日、緯度45°で27日と
                高緯度になるほど長くなる。」
とあるのですが僕の頭では理解できません。
普通、赤道の点と緯度45°の点を同じ経度を通るところにとったと
して1周させたら元の位置に戻ったときにはもちろん同時だから同じじゃないんですか? これだと赤道の点が先に1周しちゃってその後、
遅れて緯度45°の点がくることになるようなきがするんですが・・・
なんか自分は大きな勘違いをしているのでしょうか?

Aベストアンサー

>1周させたら元の位置に戻ったときには
>もちろん同時だから同じじゃないんですか
確かに地球のように固い地面でできた天体であれば
緯度にかかわらず同じ周期で自転しますが、
太陽のようにガスでできた惑星では
緯度によって自転周期が変わる現象が発生します。
これは微分回転と呼ばれるもので
太陽以外でもガス惑星である木星や土星でも
極に近いほど自転速度が遅くなる現象が発生しています。

Q屋根にはなぜ瓦が敷き詰められているのですか

屋根にはなぜ瓦が敷き詰められているのですか。

Aベストアンサー

当たり前のことですが、現代の住宅で瓦を敷かねばならない必然性は少ないです。ですから、現代住宅では瓦の無い家というのも普通にあります。

瓦が屋根に用いられた理由はたくさんあります。主なものだけでも
1.屋根と壁面の腐食防止(防水)
上から落ちてくる水(雨)を屋根の木材に直接当てず、また、壁面に染み渡らないように地面に誘導する役目です。
2.屋根材の飛散防止(防風、防耐)
屋根を木材で葺く場合、強風で吹き飛ばされることがあります。木材の屋根の上に石が置いてある絵を見たことが有るでしょう。あの役割です。逆に、風で何かが飛んできたときには、屋根が壊れることを防ぎます。
3.火事の防止(防火)
屋根が木材でできていると、降って来る火の粉で延焼しやすくなります。また、火は上に上がりますから、同じく木材でできた屋根は類焼の原因となります。だから、江戸幕府、奉行所は家屋への瓦の使用を推奨しています。

その他に、防振・断熱・防寒などの役割もあります。

で、じゃ、なぜそれが瓦なのかといえば、昔(といっても江戸時代くらいから)は、コストの点で焼き物を用いるのが一番だったからです。焼き物なら形も自由に作れるし、大量生産が可能です。

寺などでは、瓦の替わりに銅板を用いている事例もありますよ。銅は柔らかくて加工がしやすいですし、緑青ができることで、それ以上の腐食が進みませんから屋根材としては良いのですが、何しろ高い。一般の家屋に用いることはできません。

鉄でも防火や防耐・防風は可能ですが、鉄は腐食(錆び)しやすいですし、加工が銅よりも難しい。現代では、様々な建築用材がありますから、一番最初に述べたように、別に焼き物の瓦を用いなければならない必然性はありません。ただ、やはり伝統的な家屋のスタイルを用いたいという人も多いですから、材質は違っても瓦が残っているのでしょうね。

私はアメリカに住んでいますが、こちらではわざわざレンガ模様の外壁をアパートなどに使っています。厚さが5cmくらいのレンガ模様のパネルを貼って、一見レンガ造りのビルのような雰囲気にするのです。そういえば、日本でもプラスチックの材質にわざわざ木目模様をつけたベンチなどがありますよね。現代の日本の家に瓦を用いる意味も、そんなところにあるのでしょうか。

当たり前のことですが、現代の住宅で瓦を敷かねばならない必然性は少ないです。ですから、現代住宅では瓦の無い家というのも普通にあります。

瓦が屋根に用いられた理由はたくさんあります。主なものだけでも
1.屋根と壁面の腐食防止(防水)
上から落ちてくる水(雨)を屋根の木材に直接当てず、また、壁面に染み渡らないように地面に誘導する役目です。
2.屋根材の飛散防止(防風、防耐)
屋根を木材で葺く場合、強風で吹き飛ばされることがあります。木材の屋根の上に石が置いてある絵を見たことが...続きを読む


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