木星のコアと地球のコア

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著者: Randy Alexander
作成日: 3 4月 2021
更新日: 18 11月 2024
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惑星の内部の構造
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約46億年前に形成された後、私たちの太陽系の惑星は、最も密度の高い物質が底に沈み、より軽い物質が表面に浮かぶ層状構造を発達させました。地球と木星は非常に異なる惑星ですが、どちらも巨大な圧力の下で熱くて重い核を持っています。天文学者は、木星の核はほとんど岩石でできていると考えていますが、地球はニッケルと鉄でできています。

サイズと質量

地球のコアには、厚さ2,200 km(1,370マイル)の外側の層と、厚さ1,250 km(775マイル)の内側の層があります。 1立方メートルあたり約12,000 kgの平均密度で、コアの重量は657兆兆キログラム(724兆兆トン)です。木星のコアのサイズはあまり正確にはわかりません。地球のサイズの約10〜20倍、または直径約32,000 km(20,000マイル)と考えられています。コアの密度は1立方メートルあたり25,000 kgと見積もられ、これにより木星のコアの質量は137兆兆キログラム(1,510億兆トン)になります。

構成

地球の核は主にニッケルと鉄で構成されています。外側の領域は液体で、内側の部分は固体です。液体の外側部分は地球の自転とともに内核の周りを流れ、特定の種類の太陽放射から惑星の表面を保護する磁場を生成します。故作者アーサー・C・クラークは木星の核は大きな圧力によって形成された巨大なダイヤモンドであると推測しましたが、ほとんどの天文学者は木星が最初に形成された時に存在する重くて岩の多い物質でできていると信じています。木星の比較的小さな内核を直接取り囲んでいるのは、厚さ40,000 km(25,000マイル)の水素の層で、電気を通す金属状態に絞られています。水素は、惑星の中心で発生する大きな圧力の下でのみ金属として機能します。

圧力

惑星の中心部の圧力は、重力のもとでその上にあるすべての材料の重量が押し下げられることによって引き起こされます。木星のコアでは、圧力は1億気圧、つまり1平方インチあたり735,000トンと推定されています。それに比べて、地球のコアは300万気圧、つまり1平方インチあたり22,000トンの圧力に耐えています。これを見ると、太平洋の最も深い部分であるマリアナ海溝の底の圧力は、1平方インチあたり「わずか」8トンです。これらの非常に高い圧力では、物質は奇妙な性質を帯びます。たとえば、ダイヤモンドは液体の金属物質になり、より大きな惑星の内部の巨大な「海」にたまります。

温度

地球の中心では、気温は摂氏5,000度(華氏9,000度)に達します。科学者たちは、コアの熱は古代の流星への影響と放射性崩壊という2つの源から来ると信じています。地球の形成中、太陽系には現在よりも多くの破片がありました。流星は非常に高い割合で惑星を攻撃しました。これらの影響の多くは、数百万の水素爆弾に相当し、数百万年にわたって地球を溶融状態のままにしていました。表面はその後冷却されましたが、内層はまだ液体または半液体です。放射性トリウム、ウラン、および核内にまだ存在する他の元素は、大量の熱を発生し続け、惑星の中心部を高温に保ちます。木星の中心温度は摂氏約20,000度(華氏36,000度)と考えられています。木星は、その形成過程の一部としてまだ収縮しているようです。収縮すると、物質の重力エネルギーが中心に向かって落下し、熱を放出し、コアの高温に寄与します。