ガニメデ (衛星)

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ガニメデ
Ganymede
Ganymede g1 true.jpg
ガニメデの自然色画像
ガリレオ探査機撮影)
仮符号・別名 Jupiter III, J 3
視等級 (V) 4.6(平均)
軌道の種類 ガリレオ衛星
発見
発見日 1610年1月7日
発見者 ガリレオ・ガリレイ
シモン・マリウス
軌道要素と性質
平均公転半径 1,070,400 km
近木点距離 (q) 1,069,200 km
遠木点距離 (Q) 1,071,600 km
離心率 (e) 0.0015
公転周期 (P) 7 日 3 時間 42.6 分
(7.155 日)
軌道傾斜角 (i) 0.195°
木星の衛星
物理的性質
赤道面での直径 5,262.4 km
表面積 8.700 ×107 km²
質量 1.482 ×1023 kg
木星との相対質量 7.803 ×105
平均密度 1.936 g/cm³
表面重力 1.42 m/s²
(0.1449 G)
脱出速度 2.741 km/s
自転周期 7 日 3 時間 42.6 分
(公転と同期)
アルベド(反射能) 0.43
表面温度 113 K
大気の性質
大気圧 調査中
酸素 100 %
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ガニメデ (Jupiter III Ganymede) は、木星の第3衛星太陽系に存在する衛星の中では最も大きく、惑星である水星よりも大きい。比較的明るい衛星で、双眼鏡でも観察できる。

概要[編集]

ガニメデは、1610年にガリレオ・ガリレイによって発見されており[1]、そのためイオエウロパカリストとあわせてガリレオ衛星と呼ばれている。

1973年にパイオニア10号によって、近接観測がなされており、引き続きパイオニア11号ボイジャー1号ボイジャー2号も近接観測を行っている。

物理的特徴[編集]

表面[編集]

ガニメデの地表は、内側を回るエウロパと、外側を回るカリストの中間的な特徴を持っていると言える。

ガニメデの表面を特徴付けているのが、明瞭に区切られた明暗2種類の地形である。暗い領域にはクレーターが多く、地殻変動をあまり受けていない古い地域である。一方、明るい領域には溝のような地形 (groove) が卓越しておりクレーターが少なく、暗い領域よりも後に作られた領域であると考えられる。溝地形は、表面に生じた引っ張り応力による正断層の集合と考えられているが、詳しい成因は良く分かっていない。似たような地形は同じガリレオ衛星であるエウロパや、土星の衛星エンケラドゥスにも見られる。

これらの地形の上に、さらに最近になって作られたクレーターが点在している。クレーターはギリシア神話および中近東各地の神話から名付けられている。

内部構造[編集]

ガニメデの内部構造の想像図

かつてガニメデの内部構造には諸説あった。しかしガリレオ探査機による重力場などの詳細な調査の結果、ガニメデの内部は地球のようにいくつかの層を成していることが強く示唆された。21世紀初頭現在、ガニメデは中心から、金属質(金属鉄か硫化鉄[2])の核、岩石のマントル層、軟弱な氷の層、硬い氷の地殻という構造に分離していると考えられている。さらに、ガニメデには磁場があり、これにより少なくとも金属核の一部は溶融していると推察される[3]。また、地表の活動とこの内部構造の間には関連があると見られている。

その後、2015年3月12日ハッブル宇宙望遠鏡を使ったオーロラ観測により、地下に海が存在する可能性が指摘された。ドイツ・ケルン大学のJoachim Saurのチームがガニメデを紫外線観測したところ、オーロラの揺れが本来予測されるよりも小さいことがわかった。天体内部にある導電性の液体、おそらく塩水により二次的な磁場が発生し、これが揺れを軽減していると考えられる。研究チームの推算によれば、厚さ150kmのガニメデの表層の下に深さ100kmの海があり、その水の量は地球の海よりも多いという[4]

大気[編集]

1972年に、ガニメデに薄い大気があるという観測がなされたが、1979年のボイジャー1号による遮蔽観測では確認されなかった。1995年にハッブル宇宙望遠鏡を用いた遠紫外線分光分析により、酸素原子を持つ大気が発見された[5]。これは衛星表面の氷の水分子が荷電粒子になどにより遊離して生成されたものと考えられている。大気圧は非常に薄く、0.2から1.2 × 10-5 μバールと推測されている。

軌道と公転[編集]

軌道共鳴の状況

2015年までに発見された衛星の中で内側から7番目の軌道を回っている。ガリレオ衛星の中では内側から3番目の軌道にある。

公転周期がイオの4倍、エウロパの2倍という軌道共鳴の状態にある。この3つの衛星の軌道共鳴は、太陽系で唯一「ラプラス共鳴」と呼ばれる特殊な関係となっている。

名称[編集]

ギリシア神話で、オリュンポス十二神の給仕としてゼウス(ローマ神話ではユーピテル)に近侍する美少年、ガニュメーデースラテン語形ガニメデに因んで命名された[6]。これは、ガリレイと独自にガリレオ衛星を発見したシモン・マリウスの命名によるものである。ガリレイは、他のガリレオ衛星と合わせ、メディチ家のコジモ2世に敬意を表して “Cosmica Sidera” (コジモの星々) 、後に “Medicea Sidera” (メディチ家の星々) という名前で呼んでいた。

小惑星にも (1036) ガニュメートがあるが、こちらはドイツ語形である。

作品[編集]

脚注[編集]

  1. ^ Galilei, Galileo (1610年3月). “Sidereus Nuncius (PDF)”. University of Oklahoma History of Science. 2010年1月13日閲覧。
  2. ^ ガニメデの磁場と内部構造”. 惑星地質ニュース. 惑星地質研究会. p. 20 (1997年6月). 2015年1月13日閲覧。
  3. ^ 木村淳 (2012), “巨大氷衛星の内部構造 固有磁場発生 金属核形成”, 日本惑星科学会誌 21 (1), https://www.wakusei.jp/book/pp/2012/2012-1/2012-1-010.pdf 2015年1月13日閲覧。 
  4. ^ http://www.astroarts.co.jp/news/2015/03/13ganymede/index-j.shtml オーロラから探る、ガニメデの地下海
  5. ^ Galileo Legacy Site”. Solar System Exploration. ジェット推進研究所. 2015年1月13日閲覧。
  6. ^ Planet and Satellite Names and Discoverers”. Planetary Names. 国際天文学連合. 2015年1月13日閲覧。

関連項目[編集]