惑星の組成

スペース百科

惑星の組成（水星、金星、地球、月）

水星　惑星の中では地球に次ぐ平均密度

・太陽からの平均距離:5,800万km
・大きさ(赤道半径):2,440km
・重さ(地球＝1):0.055
・平均密度:5,430kg/m³
・公転周期:約88日
・自転周期:約59日

内部構造:平均密度は1m³あたり5,430kgで、惑星のなかでは地球に次ぐ大きさです。内部には地球と同じような鉄の中心核があり、その大きさは水星の直径の約2/3から3/4にもなると考えられています。核は鉄とニッケルの合金でできており、核のまわりはマントルで覆われ、さらにその表面を地殻が覆っています。

金星　地球とよく似た内部構造をもつ惑星

・太陽からの平均距離:1億800万km
・大きさ(赤道半径):6,052km
・重さ(地球＝1):0.815
・平均密度:5424kg/m³
・公転周期:約225日
・自転周期:約243日

内部構造:地球とよく似た内部構造をもつと考えられています。地殻は、地表から地下10～30kmのところまであり、その下は深さ約3,000kmまでマントルが広がっています。中心にある核は、液体の鉄とニッケルの合金からできています。平均密度は5,240kg/m³。

地球　地殻、マントル、核の3つの層からなる地球

・太陽からの平均距離:1億5,000万km
・大きさ(赤道半径):6,378km
・重さ:5.974×10²⁴kg
・平均密度:5,520kg/m³
・公転周期:約365日
・自転周期:約24時間

内部構造:内部は、外側から地殻、マントル、核の3つの層からなっています。地殻は大陸で平均約30km、海洋で平均約5kmの厚さがあります。マントルは地表から約2,900kmの深さまでつづき、その下の核は地表から約5,100kmのところにあり、外核(液体の鉄やニッケルの合金)と内核(固体の鉄・ニッケルの合金)に分かれています。地殻は大陸が主に花崗(かこう)岩、海洋が玄武岩でできており、マントルの主成分はかんらん岩や高圧型鉱物です。上部マントルの表層部は流動しやすい状態になっており、その上にマントルの最上部と地殻(合わせてプレートと呼ぶ)がのっています。

月　表側の地殻は60kmの厚さ

・地球からの平均距離:38万4,400km
・大きさ(赤道半径):1738km
・重さ(地球＝1):0.012300
・平均密度:3340kg/m³
・公転周期:約27.3日
・自転周期:約27.3日

内部構造:地球に向いている面「表側」の地殻の厚さは60kmで、裏側はこれよりも厚くなっています。その下のマントルは1,200～1,500kmの深さまであり、さらにその下には核があると考えられています。

惑星の組成（火星、木星、土星）

火星　冷たい内部構造

・太陽からの平均距離:2億3,000万km
・大きさ(赤道半径):3,397km
・重さ(地球＝1):0.107
・平均密度:3,930kg/m³
・公転周期:約687日
・自転周期:約1日

内部構造:地球の約半分の大きさで、小さなサイズの惑星であることから、内部は冷却されていると推測されています。岩石と金属が主な成分で、地殻の下のマントルは酸化鉄に富んだケイ酸塩からなり、核は鉄・ニッケルの合金と硫化鉄からなっています。

木星　かたい地面がなく、内部と大気の境界があいまい

・太陽からの平均距離:7億8,000万km
・大きさ(赤道半径):約7万km
・重さ(地球＝1):317.83
・平均密度:1,330kg/m³
・公転周期:約12年
・自転周期:約9時間50分

内部構造:水素とヘリウムが主な成分で、地球のような表面が岩石で覆われた惑星とは異なり、かたい地面というものがないため、内部と大気の境目がはっきりしません。厚さ約1,000kmの大気の下は深さ2万kmまで液体水素が広がり、さらにその下は300万気圧という高い圧力で圧縮された液体金属水素が存在していると考えられています。さらに中心部は、鉄やニッケル合金、岩石などからなる核があると考えられ、温度は3万℃以上だと推測されています。

土星　中心部は、岩石と氷でできた核

・太陽からの平均距離:14億3,000万km
・大きさ(赤道半径):約6万km
・重さ(地球＝1):95.16
・平均密度:700kg/m³
・公転周期:約29.5年
・自転周期:約10時間34分

内部構造:木星と同じように水素とヘリウムのガスが主成分で、密度は水よりも小さな値となっています。いちばん外側にあるアンモニア層、硫化水素アンモニウムの層、氷の層からなる大気の下は、木星と同様な液体水素の層、さらにその下に液体金属水素の層があります。液体水素の層は木星より厚く、液体金属水素の層は薄く、そして中心部は岩石や氷などからなる核があると推測されています。

惑星の組成（天王星、海王星）

天王星　主成分は木星や土星と同様、水素とヘリウムガス

・太陽からの平均距離:29億km
・大きさ(赤道半径):約2万6,000km
・重さ(地球＝1):14.54
・平均密度:1,300kg/m³
・公転周期:約84年
・自転周期:約17時間17分

内部構造:木星や土星と同じように、主成分は水素とヘリウムのガスからなっています。大気は水素が主な成分で、ヘリウムやメタンなども含まれています。中心部には岩石や氷からなる核があり、そのまわりに水、アンモニア、メタンの混じり合った氷の層があると推測されています。

海王星　平均密度は木星型惑星の中で最大

・太陽からの平均距離:45億km
・大きさ(赤道半径):約2万5,000km
・重さ(地球＝1):17.15
・平均密度:1,640kg/m³
・公転周期:約165年
・自転周期:約16時間

内部構造:天王星と同じように、水素、メタン、ヘリウムが主な成分の大気の下は、ヘリウムとメタンを含む液体水素の層、さらにその下は窒素や酸素との化合物になった液体水素の層があります。中心には岩石と氷からなる核があると考えられています。平均密度は、ガスを主成分とする木星型惑星の中で最も大きく、核の占める割合が他の木星型惑星に比べて大きいと推測されています。