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太陽系でもっとも大きい惑星が木星で、直径は地球のおよそ１１倍、質量は全惑星の４分の３に相当する。木星の軌道は、火星や小惑星の外側にあり、軌道長半径は地球の５．２０倍で、太陽からざっと７億７８００万ｋｍのところを１２年ほどで公転している。地球との会合周期は３９８．９日で、１年に近いところから、前年とほぼ同じ季節に衝がある。また、毎年星座を１つずつ移動していくところから、歳星と呼ばれている。大きな図体の割に自転周期は０．４１４日、すなわち９時間５６分と速いため、赤道付近が膨らんだ楕円体をしている。木星を形成している物質の密度は水より少し大きいだけで、地球とは全くちがう惑星といえる。どちらかというと、太陽に似ている。木星の大気には、水素を１として、ヘリウムが０．２、メタンが１万分の１、アンモニアが１０万分の１の割で含まれている。そのほか微小量であるが、エタンとアセチレンも検出されている。表面の大気にはメタン、アンモニア、水などが含まれ、これらの気体が凍って何層にもなっている。さらに、これらの大気の下には、木星の本体ともいうべき固体の水素、および、ものすごい圧力で液体になった金属水素の層があり、２重の核を形成していると考えられている。木星には赤道に平行に縞模様が見える。明るい縞と暗い縞が交互に並んでおり、明るい縞をゾーン、暗い縞をベルトと呼んでいる。縞の幅や濃さは、いつも一定ではなく、変化することもある。特に赤道帯では、大気の乱流を乱すような模様が見られるが、赤道をはさんで南北ほぼ対照的な縞模様に、名称がつけられている。木星本体は平均−２等級で、黄色っぽい落ち着いた光を放っている。火星と比べると視直径も大きいので、口径５〜６ｃｍの望遠鏡でも、赤道にそった縞模様を１〜２本見ることができる。さらに、口径８ｃｍ１００倍の望遠鏡で、縞模様の縁が単純ではなく、木星が自転していることにも気づくようになる。口径１０ｃｍになれば、ガリレオ衛星が木星面に投じる影や、条件がよいときには、ゾーンはやや黄色っぽく、ベルトは赤褐色であることがわかる。縞模様は、ときに青フィルターをかけるとコントラストが強調され、はっきり見えることがある。木星から放射される赤外線による温度は、絶対温度で１３４°Ｋという。これは太陽の光を反射するだけに比べて、２．７倍も大きい。木星内部では重力収縮が行われ、外側への熱流束が大気に強い対流を引き起こす可能性を示している。木星には現在１６個の衛星が知られている。１９世紀末まで、木星の衛星は５個しか知られていなかった。１６１０年にＧ．ガリレイが発見したイオ、エウロパ、ガニメデ、カリストのいわゆる「ガリレオ衛星」と、１８９２年にアメリカのＥ．Ｅ．バーナードが発見したアマルテアである。アマルテアの平均等級は１４．１等なので、それほど暗くはないが、ガリレオ衛星の５等前後の明るさからすれば、やはり暗い。２０世紀に入ると、望遠鏡の性能がよくなったことも手伝って、衛星の数が増え始めた。１９０４年、アメリカのＣ．Ｄ．ぺラインが６番目と７番目の衛星ヒマリア、エララを発見。次いで、１９０８年にはイギリスのＰ．Ｊ．メロットが８番目の衛星パシファエ、１９１４年にはアメリカのニコルソンが９番目の衛星シノペを発見した。これらの衛星の平均等級は１５等級から１８等級で、さらに暗くなった。ニコルソンは、１９３８年に１０番目の衛星と１１番目の衛星リシテアとカルメを発見し、続いて１９５１年には１２番目の衛星アナンケを発見している。その後しばらくは１２個の状態が続いたが、１９７４年に、アメリカのＣ．Ｔ．コバールが１３番目の衛星レダを発見した。そしてさらに発見は進み、現在では１６個の衛星が発見され、軌道が確認されている。木星でおもしろいのはガリレオ衛星で、双眼鏡でも見ることはできるが、口径５〜６ｃｍの望遠鏡になると、木星本体のまわりを回っていることを連続して観測することができる。その光景は宇宙の縮図といえる。木星特有の模様の１つに大赤斑がある。まるで一つ目小僧のようで、地球が２個すっぽり入ってしまうほどの大きさがある。大赤斑の観測で記録が残っているものとしては、１６６４年、ロバートフックの観測したのがもっとも古いといわれる。大赤斑は、口径８ｃｍクラスで見ることができるが、赤茶けた色は濃くなったり薄くなったりしていて、東西方向に若干移動している。カッシーニは大赤斑に注目し、その動きを観測することにより、木星がおよそ９時間５６分の周期で自転していることをつきとめた。地球以外の惑星で自転が認められたのは木星が最初であった。大赤斑の温度はまわりよりもやや低く、上空の大気の量はその周囲より少なくなっている。つまり、大赤斑は大気上層部よりも８ｋｍほど高くなっていると推定される。１９７９年、木星に接近したボイジャー１号は、雲が形成する激しい渦を思わせる写真を送ってきたが、大赤斑は、長期にわたる台風のようなものといわれている。大赤斑が、木星面の正面にきたときに写真を撮る。この作業を連続して行い、あとでこれをビデオなどでコマ撮りすると、木星面の縞模様が、赤道に近いものほど速く移動していくことがわかっておもしろい。
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