金星

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』
移動: 案内検索
金星Venus symbol.svg
Venus
Venus-real color.jpg
仮符号・別名 明星
明けの明星・宵の明星
太白
分類 地球型惑星
軌道の種類 内惑星
発見
発見方法 目視
軌道要素と性質
元期:2008年1月1日[1]
太陽からの平均距離 0.72333199 AU
平均公転半径 108,208,930 km
近日点距離 (q) 0.718 AU
遠日点距離 (Q) 0.728 AU
離心率 (e) 0.00677323
公転周期 (P) 224.701 日
(0.615207 年)
会合周期 583.92 日
平均軌道速度 35.0214 km/s
軌道傾斜角 (i) 3.39471
近日点引数 (ω) 131.6758 度
昇交点黄経 (Ω) 76.7520 度
平均近点角 (M) 182.7158 度
太陽の惑星
衛星の数 0
物理的性質
赤道面での直径 12,103.6 km
表面積 4.60 ×108 km2
質量 4.869 ×1024 kg
地球との相対質量 0.81500
平均密度 5.20 g/cm3
表面重力 8.87 m/s2
脱出速度 10.36 km/s
自転周期 243.0187 日
逆行
116.7506 日
(対太陽)
アルベド(反射能) 0.65
赤道傾斜角 177.36 度
表面温度
最低 平均 最高
228 K* 737 K 773 K
大気の性質
大気圧 9,321.9 kPa
二酸化炭素 約96.5%
窒素 約3.5%
二酸化硫黄 0.015%
蒸気 0.002%
一酸化炭素 0.0017%
アルゴン 0.007%
ヘリウム 0.0012%
ネオン .0007%
硫化カルボニル わずか
塩化水素 わずか
フッ化水素 わずか
(*最低温度は雲の上層部のみで観測される)
■Project ■Template
同縮尺の金星(左)と地球(右)

金星(きんせい、ラテン語:Venusウェヌス、英語Venus)は太陽系太陽に近い方から2番目の惑星。また、地球に最も近い公転軌道を持つ惑星である。

地球型惑星であり、太陽系内で大きさと平均密度が最も地球に似た惑星であるため、「地球の姉妹惑星」と表現されることがある[2]。また、太陽系の惑星の中で最も真円に近い公転軌道を持っている。

地球から見ると、金星は明け方と夕方にのみ観測でき、太陽についで明るく見えるであることから、明け方に見えるのが「明けの明星」、夕方に見えるのが「宵の明星」という。

物理学的性質[編集]

大気と温度[編集]

パイオニア・ヴィーナス1号による金星の雲
1979年2月26日、紫外線画像)

金星には二酸化炭素を主成分とし、わずかに窒素を含む大気が存在する。大気圧は非常に高く地表で約90気圧ある(地球での水深900mに相当)。膨大な量の二酸化炭素によって温室効果が生じ、地表温度の平均で464、上限では 500℃に達する。温室効果のため、金星の地表は太陽により近い水星の表面温度よりも高くなっている。金星は水星と比べ太陽からの距離が倍、太陽光の照射は75% (2,660 W/m2) である。金星の自転は非常にゆっくりなもの(自転と公転の回転の向きが逆なので金星の1日はおよそ地球の117日)であるが、熱による対流と大気の慣性運動のため、昼でも夜でも地表の温度にそれほどの差はない。大気の上層部の風が4日で金星を一周していることが、金星全体へ熱を分散するのをさらに助けている。

の最上部では時速350kmもの速度でが吹いているが、地表では時速数kmの風が吹く程度である。しかし金星の大気圧が非常に高いため、地表の構造物に対して強力に風化作用が働く。さらに二酸化硫黄の雲から降る硫酸が金星全体を覆っているが、この雨が地表に届くことはない。その雲の頂上部分の温度は−45℃であるが、地表の平均温度は464℃であり、わかっている限りでは地表温度が400℃を下回っていることはない。

2011年、ヨーロッパ宇宙機関 (ESA) の探査機「ビーナス・エクスプレス」が大気の上層からオゾン層を発見した[3]

2012年、ビーナス・エクスプレスの5年分のデータを解析した結果、上空125kmのところに、気温が-175℃の極低温の場所があることがわかった。この低温層は、2つの高温の層に挟まっており、夜の大気が優勢な部分が低温になっていると考えられている。この極低温から、二酸化炭素の氷が生じているとも考えられている[4]

スーパーローテーション[編集]

金星大気の上層部には4日で金星を一周するような強い風が吹いている。この風は自転速度を超えて吹く風という意味でスーパーローテーションと言われる。風速は秒速100mに達し、金星の自転の実に40倍の速さを持っていることになる。このことが実際に確かめられるまでは、昼の面で暖められた大気が上昇して夜の面に向かい、そこで冷却して下降するという単純な循環の様式が予想されていた。この現象は多くの人々の興味を引くこととなり様々な理論が提示されてきたが、未だに解明には至っておらず、金星最大の謎の1つとされている。

金星の両極付近で巨大な渦が観測されている。北極の渦は1978年にアメリカ航空宇宙局 (NASA) の探査機「パイオニア・ヴィーナス」によって、南極の渦は2006年にヨーロッパ宇宙機関 (ESA) の探査機「ビーナス・エクスプレス」によって発見された[5][6]。ビーナス・エクスプレスは南極の渦の観測を続け、2011年までにその詳細な構造を明らかにした[7]

金星と地球の大気[編集]

一見したところ、金星大気と地球大気は全くの別物である。しかし両者とも、かつてはほとんど同じような大気から成っていたとする以下の説がある。

  • 太古の地球と金星はどちらも現在の金星に似た濃厚な二酸化炭素の大気を持っていた。
  • 惑星の形成段階が終わりに近づき大気が冷却されると、地球では海が形成されたため、そこに二酸化炭素が溶け込んだ。二酸化炭素はさらに炭酸塩として岩石に組み込まれ、地球大気中から二酸化炭素が取り除かれた。
  • 金星では海が形成されなかったか、形成されたとしてもその後に蒸発し消滅した。そのため大気中の二酸化炭素が取り除かれず、現在のような大気になった。

もし地球の地殻に炭酸塩や炭素化合物として取り込まれた二酸化炭素をすべて大気に戻したとすると、地球の大気は約70気圧になると計算されている。また、成分は主に二酸化炭素で、これに1.5%程度の窒素が含まれるものになる。これは現在の金星の大気にかなり似たものであり、この説を裏付ける材料になっている。

一方で、地球と金星の大気の違いは地球のを形成したような巨大衝突の有無によるという考え方があるが、金星の地軸の傾きの原因は巨大衝突だという説もあるため、これらは両立しない。

また、地球に生命が誕生した、という事実も見逃すべきではない。なぜなら、地球に生命が誕生していなければ、金星のような姿になっていた、という以下のような仮説も存在するからである。

  • 地球では海が形成されたため、そこに二酸化炭素が溶け込んだ。二酸化炭素はさらに炭酸塩として岩石に組み込まれ、地球大気中から二酸化炭素が取り除かれた。だが、生命が誕生し、微生物によって二酸化炭素の吸収及び固定が進まなければ、海が形成されたとしても、温室効果のため後に蒸発し消滅した可能性がある。その場合は、海中ならびに岩石中の二酸化炭素が再び放出され、金星のような大気になっていたとも考えられる。
  • さらに生命がなければ植物による光合成も起こり得ないため、大気中に酸素が放出される事もなく、地球上において冷却効果による寒冷化は起こらなかった。もちろん、オゾン層も形成されないので陸上に生命が進出する事もなかった。
  • 二酸化炭素の固定に伴う大気中の二酸化炭素の減少は、多細胞生物が出現する古生代に活発になる。しかし、生命が地球上にいなければこのような変化は起こらないので、現在に至るまで金星のような大気を持ったままであったという可能性もある。

このように、生命誕生がなければ、金星と地球はほぼ同じ姿になっていたとも考えられている。

自転[編集]

金星の赤道傾斜角は178度である。即ち、金星は自転軸がほぼ完全に倒立しているため、他の惑星と逆方向に自転していることになる。地球など金星以外の惑星では太陽が東から昇り西に沈むが、金星では西から昇って東に沈む[8]。金星の自転がなぜ逆回転をしているのかはわかっていないが、おそらく大きな星との衝突の結果と考えられている。また、逆算すると金星の赤道傾斜角は、2度ぐらいしか傾いておらず、自転軸が倒立しているとは言え、軌道面に対してほぼ垂直になっていることになる。このため、地球などに見られるような、気象現象の季節変化はほとんどないと推測されている。

金星の自転は、地球との会合周期とシンクロしており、最接近の際に地球からはいつも金星の同じ側しか見ることができない(会合周期は金星の5.001日にあたる)。これが潮汐力の共振によるものなのか、単なる偶然の一致なのかについてもよくわかっていない。

2012年、欧州宇宙機関 (ESA) の探査機ビーナス・エクスプレスから得られたデータにより、16年前より6.5分遅い周期で自転していることが判明した[9]

地形[編集]

金星の地図。金星はきわめて自転が遅いため、回転楕円体ではなく球形となっている。しかしながら、地表には凹凸があり最も高い白い部分は黒で示した平均半径 (6,052km)、いわば「標高0m」から約12km程度持ち上がっている。経度0度、北緯65度の地点である。白と赤、黄色、緑はこの順で高く、青は標高0m未満の部分であり、最大1.5km窪んでいる。

金星表面には地球にある大陸に似て大きな平野を持つ高地が3つ存在する。イシュタル大陸オーストラリア大陸ほどの大きさで北側に位置する。この大陸には金星最高峰であり高さ11kmのマクスウェル山[10]を含むラクシュミ高原などがある。南側の大陸はアフロディーテ大陸と呼ばれ、南アメリカ大陸ほどの大きさである。さらに南の南極地域にはラーダ大陸がある。

金星が出来たのは約46億年前だが、表面の大半は数億年前に形成されたと見られており、過去に活発な火山活動があったことを示す地形が多く存在する[11]。ヨーロッパ宇宙機関 (ESA) の金星探査機ビーナス・エクスプレスの観測により、比較的最近(数百年から250万年前)にも火山活動が起きていたことを示す証拠が得られた[12]

有名な金星表面の立体画像としてマゼランが観測したデータに基づくものがある。しかしこの画像は、レーダーによって観測された地形データに着色し起伏を10倍に強調したコンピューター画像で、実際の金星の地表の様子からかけ離れたものであるので注意が必要である。実際の金星の表面は地球や火星と比較するとむしろ起伏に乏しいとされる。

地名[編集]

金星の地形には大陸、地域、平原、裂溝帯、峡谷、モザイク状の地形、断崖、丘、線状地形、火山、溶岩流、火口、山などがあり、主に各民族の神話における女神精霊の名が冠せられている。例えばアフロディーテ大陸、メティス平原、フェーベ地域、ディオーネ地域、レダ平原、ニオベ平原、アルテミス峡谷(以上ギリシア神話)、ディアナ峡谷(ローマ神話)、イシュタール大陸(バビロニア神話)、ラクシュミ平原(インド神話)、セドナ平原(イヌイット神話)、ギネヴィア平原(アーサー王伝説の王妃)などがある。

日本神話アイヌ神話、日本の民話などに由来するものとしては、ユキオンナ・テセラ(雪女)、ニンギョ・フルクトゥス(人魚)、ウズメ・フルクトゥス(天鈿女命)、ヤガミ・フルクトゥス(八上比売)、セオリツ・ファッラ(瀬織津姫)、ベンテン・コロナ(弁天)、イナリ・コロナ(稲荷神)、カヤヌヒメ・コロナ(鹿屋野比売)、オオゲツ・コロナ(大宜都比売)、トヨウケ・コロナ(豊受大神)、ウケモチ・コロナ(保食神)、イズミ・パテラ(和泉式部)、オタフク台地(お多福)、オトヒメ台地(説話浦島太郎乙姫)、カムイフチ・コロナ(アイヌ神話の火の神カムイフチ)などがある。

クレーターには各国語の女性名が付けられている。日本語および日本人に由来するものとしては、晶子(与謝野晶子)、千代女(加賀千代女)、林(林芙美子)、卑弥呼、市川(市川房枝)、政子(北条政子)、吉岡(吉岡彌生)、ふきこ、ひろみ、いさこ、まりこ、なみこ、のりこ、れいこ、せいこ、やすこ、ようこ、などがある。ヴァリス(峡谷)には川に因む女神の名のほか各言語によるこの惑星の名が付けられており、日本語に因むものとしてキンセイ・ヴァリスがある。

観測[編集]

目視[編集]

明けの明星

公転軌道が地球より内側にある金星は、天球上では太陽の近くに位置することが多い。地球と金星の会合周期は583.92日(約1年7か月)であり、内合から外合までの約9か月半は日の出より早く金星が東の空に昇るため「明けの明星」となる(ただし内合・外合の前後は太陽に近すぎるため、太陽の強い光に紛れて肉眼で確認することは極めて困難である)。明けの明星の見かけ上の明るさが最も明るくなるのは内合から約5週間後[13]である。そのときの離角は約40度、光度は-4.87で、1等星の約170倍の明るさになり、明るくなりかけた空にあってもひときわ明るく輝いて見える。内合から約10週間後[13]に西方最大離角(約47度)となる。外合を過ぎると日没より遅く金星が西の空に沈むため「宵の明星」となり、東方最大離角、最大光度を経て内合に戻る。

その神秘的な明るい輝きは、古代より人々の心に強い印象を残していたようで、それぞれの民族における神話の中で象徴的な存在の名が与えられていることが多い。また地域によっては早くから、明けの明星と宵の明星が(金星という)同一の星であることも認識されていた。

金星では「新月」形と「半月」形の間で最も明るくなる。これは軌道径の(地球軌道に対する相対的な)長さに関係しており、水星とは異なる。

朔望[編集]

金星の観測モデル。満ち欠けがない外合時に観測上の視直径は最小となり、地球に最も近づく内合時(の直前)に視直径が最大となる。

地球から見た金星は、月のような満ち欠けの相が見られる。これは内惑星共通の性質で、水星も同じである。内合の時に「新金星」、外合の時に「満金星」となる。内合のときに完全に太陽と同じ方向に見える場合、金星の日面通過(あるいは太陽面通過)と呼ばれる現象がまれに起こる。最大離角の時には半分欠けた形になる。西方最大離角の時には日の出前に最も早く上り、東方最大離角の時には日没後に最も遅く沈む。

金星による影[編集]

金星が最も明るく輝く時期には、金星の光による影ができることがある。オーストラリアの砂漠では地面に映る自分の影が見えたり[14]、日本でも白い紙の上に手をかざすと影ができたりする[15]。なお、過去には SN 1006 のような超新星が地球上の物体に影を生じさせた記録も残っているが、現在観測できるそれほど明るい天体は太陽、金星、天の川のみ[15]である。

人類と金星[編集]

歴史と神話[編集]

欧米ではローマ神話よりウェヌス(ヴィーナス)と呼ばれている。メソポタミアでその美しさ(明るさ)故に美の女神イシュタルの名を得て以来、ギリシャではアフロディーテなど、世界各国で金星の名前には女性名が当てられていることが多い。

日本でも古くから知られており、日本書紀に出てくる天津甕星(あまつみかぼし)、別名香香背男(かがせお)と言う星神は、金星を神格化した神とされている。時代が下って、平安時代には宵の明星を「夕星(ゆうづつ / ゆうつづ)」と呼んでいた。清少納言随筆枕草子」第254段「星はすばるひこぼしゆふづつよばひ星、すこしをかし。」にあるように、夜を彩る美しい星の1つとしての名が残されている。

ヨーロッパでは、明けの明星の何にも勝る輝きを美と愛の女神アプロディーテーにたとえ、そのローマ名ウェヌス(ヴィーナス)が明けの明星すなわち金星を指す名となった。

キリスト教においては、ラテン語で「光をもたらす者」ひいては明けの明星(金星)を意味する言葉「ルシフェル」(Lucifer) は、他を圧倒する光と気高さから、唯一神に仕える最も高位の天使(そして後に地獄の闇に堕とされる堕天使の総帥)の名として与えられた。

仏教伝承では、釈迦は明けの明星が輝くのを見て真理を見つけたという。また弘法大師空海も明けの明星が口中に飛び込み悟りを開いたとされる。

アステカ神話では、ケツァルコアトルテスカトリポカに敗れ、金星に姿を変えたとされている。

マヤ創世神話内では、金星は太陽と双子の英雄であるとされ、金星を「戦争の守護星」と位置付け、特定位置に達した時に戦を仕掛けると勝てると考えられた[16](一種の軍事占星術であり、金星の動きと戦争が繋がっていた)。

占星術[編集]

金星は七曜九曜の1つで、10大天体の1つである。

「金星」の名は中国で戦国時代 (中国)に起こった五行思想とかかわりがある。また、中国ではかつて金星を太白とも呼んだ[17]

西洋占星術では、金牛宮天秤宮支配星で、吉星である。財産芸術を示し、恋愛結婚アクセサリーに当てはまる[18]

惑星記号[編集]

Venus symbol.ant.png

女性を象徴する手鏡を図案化したものが、占星術天文学を通して用いられる。また、転じて女性を示すシンボルとしても利用されている。


近代における金星像[編集]

近代の科学者は、金星の姿を推測し続けた。ノーベル賞受賞者であるスヴァンテ・アレニウスは、金星は石炭紀の湿原のようであると主張した。これは当時、相当程度支持されたが、1920年代には、光学分析により金星の大気に大量の水が含まれてはいないことが明らかになった。それでもなお、石炭紀的な金星像を支持する学者も少なからずいた。

金星探査の歴史[編集]

ソ連ベネラ8号。1972年到達。

ソ連[編集]

アメリカ合衆国[編集]

欧州宇宙機関[編集]

日本[編集]

  • あかつき - 2010年5月21日打ち上げ。同年12月7日に金星周回軌道への投入に失敗、約550kmの地点を通過。6年後の金星再接近時に再投入の可能性を追求中[19]
    • IKAROS - あかつきの相乗りで打ち上げ。12月8日に金星から約8万kmの地点を通過。
    • しんえん - あかつきの相乗りで打ち上げ。金星遷移軌道投入直後に通信途絶。

計画中[編集]

宇宙競争時代には、米ソが競って金星を探索しようとした。1962年、アメリカのマリナー2号の探査は大成功を収め、マイクロ波測定で金星の表面温度が摂氏約500度であることを突き止めた。これによりアメリカは金星への関心を失ったと言われるが、ソ連は逆に関心を高めたと言う。

金星を扱った作品[編集]

脚注[編集]

  1. ^ 天文年鑑2008年版
  2. ^ 宇宙 - 惑星”. ナショナルジオグラフィック 公式日本語サイト. 2013年2月25日閲覧。
  3. ^ AstroArts ビーナス・エクスプレス、金星大気にオゾン層を発見
  4. ^ A curious cold layer in the atmosphere of Venus ESA
  5. ^ First Venus Express VIRTIS Images Peel Away the Planet's Clouds
  6. ^ AstroArts 渦巻く金星大気の観測がはじまった
  7. ^ AstroArts ビーナス・エクスプレスが金星の南極に巨大な渦を発見
  8. ^ 天王星も約98度の赤道傾斜角を持つため、太陽が西から昇って東に沈む
  9. ^ ナショナルジオグラフィック ニュース 金星の自転速度が低下?
  10. ^ 「最新科学論シリーズ17 最新テラフォーミング」p.80 学習研究社 1992年3月1日発行
  11. ^ ナショナルジオグラフィック 金星の5つの謎
  12. ^ AstroArts 金星に最近の火山活動の証拠を発見
  13. ^ a b 『天文年鑑』2006年版120頁
  14. ^ 田舎移住者の星日記
  15. ^ a b 星影を楽しむ - 渡部潤一
  16. ^ 『神秘の王朝 マヤ文明展』 TBS 国立科学博物館 2003年 p.246
  17. ^ 「宙ノ名前」p.68 林完次 光琳社出版 平成7年8月1日初版発行
  18. ^ 石川源晃『【実習】占星学入門』 ISBN 4-89203-153-4
  19. ^ AstroArts 金星探査機「あかつき」、軌道投入は2015年か2016年

参考文献[編集]

「太陽系はここまでわかった」リチャード・コーフィールド著、水谷淳訳、文芸春秋、2008年

関連項目[編集]

外部リンク[編集]