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木星は、個々の水素原子とヘリウム原子のスケールで惑星内の状態をシミュレートした地球物理学者によるコンピューター計算によると、以前に考えられていたものの2倍以上の大きさの岩のコアを持っています。 「私たちのシミュレーションは、氷の層に囲まれた中央に大きな岩の物体があり、地球の他の場所にはほとんど氷がないことを示しています」とカリフォルニア大学バークレー校のBurkhardMilitzerは述べています。 「これは、木星の内部構造の結果が、大気中のコアと氷の混合物が比較的小さいかほとんどないことを予測する他の最近のモデルとは大きく異なります。」このモデルを惑星の既知の質量、半径、表面温度、重力、赤道バルジと比較すると、木星のコアは地球の質量の14〜18倍、つまり木星の総質量の約20分の1であるミリツァーの地球のような岩であることがわかります。言った。以前のモデルでは、地球質量が7つしかない、またはコアがまったくない、はるかに小さいコアが予測されていました。
シミュレーションは、コアがメタン、アンモニア、水の金属、岩石、氷の層でできていることを示唆していますが、その上には主に水素とヘリウムの大気があります。岩のコアの中心には、おそらく地球のコアと同じように、鉄とニッケルの金属球があります。
「基本的に、木星の内部は土星の内部に似ており、中央に海王星または天王星があります」と彼は言いました。海王星と天王星は、氷の水素とヘリウムに囲まれた岩のコアを持っているように見えますが、木星と土星のガスエンベロープがないため、「天王星型惑星」と呼ばれています。
「Burkhardによるこの新しい計算は、これまで私たちが持っていた19歳のモデルの古い不確実性の多くを取り除きます」と、アリゾナ大学の共著者であるWilliam B.Hubbardは述べています。 「新しい熱力学モデルは、木星の内部で起こっていることのより正確な物理的記述です。」
大きくて岩だらけのコアは、木星や他の巨大なガス惑星が45億年前に形成されたとき、水素とヘリウムの巨大な大気を捕らえたコアを形成した小さな岩の衝突によって成長したことを意味します。
「コア降着モデルによると、元の惑星状星雲が冷えると、微惑星が衝突し、暴走効果でくっついて、惑星状星雲を形成しました」とミリツァーは言いました。 「本当の場合、これは惑星が大きなコアを持っていることを意味します。これはシミュレーションが予測するものです。小さなコアで惑星を作るのはもっと難しいです。」
木星の観測された重力と一致させるために、ミリツァーのシミュレーションは、木星の内部のさまざまな部分がさまざまな速度で回転することも予測しています。木星は、惑星のスピン軸を中心に回転する一連の同心円柱と考えることができ、外側の円柱(赤道領域)は内側の円柱よりも速く回転します。これは太陽の自転と同じだとミリツァーは言った。
研究者たちは、彼らのモデルが1995年から2003年に木星を周回したガリレオ宇宙船からのデータとよく一致すると言います。
ミリツァーは、新しいモデルを使用して他の惑星の内部をシミュレートし、太陽系外の惑星の形成への影響を調査することを計画しています。惑星の磁場と重力を測定するために2011年に打ち上げられ、2016年までに木星を周回するNASAのJunoミッションからの将来のデータは、ミリッツァーの予測のチェックを提供します。
ソース: カリフォルニア大学バークレー校