金星（惑星）：発見、特性、構成、軌道 - アルテ - 2025

金星は、太陽系で太陽に2番目に近い惑星であり、サイズと質量が地球に最も似ています。太陽と月に続いて最も明るい美しい星として見えます。したがって、古くからオブザーバーの注目を集めてきたことは当然のことです。

金星は1年の特定の時間に日没に現れ、他の日の出に現れるので、古代ギリシャ人はそれらが異なる体であると信じていました。モーニングスターとして彼らはそれをリンと呼び、夜の出現の間はヘスペラスでした。

図1.左上の月の隣にある金星の写真。出典：Pixabay。

後でピタゴラスはそれが同じ星であることを保証しました。しかし、紀元前1600年頃、バビロンの古代の天文学者たちは、イシュタルと呼ばれる夕方の星が夜明けに見た星と同じであることをすでに知っていました。

ローマ人もそれを知っていましたが、彼らは朝と夜の出現に異なる名前を付け続けました。また、マヤと中国の天文学者は金星の観測の記録を残しました。

古代の文明ごとに名前が付けられましたが、結局は金星の名前が優勢でしたが、ギリシャのアフロディーテやバビロニアのイシュタルに相当するローマの愛と美の女神です。

望遠鏡の出現により、金星の性質はよりよく理解され始めました。ガリレオは17世紀初頭にその段階を観察し、ケプラーは1631年12月6日の通過を予測する計算を実行しました。

トランジットとは、惑星が太陽の前を通過しているのを見ることができることを意味します。

1761年の後半、これらのトランジットのおかげで、科学者たちは初めて地球と太陽の距離を1億5,000万キロと見積もることができました。

金星の一般的な特徴

図2.レーダーで構成された画像による金星の壮大な回転運動のアニメーション。金星の直接の画像は、それを囲む厚い雲に覆われているため、簡単に取得できません。出典：ウィキメディア・コモンズ。Henrik Hargitai。その寸法は地球の寸法と非常に似ていますが、金星は快適な場所とは程遠いです。そもそも、高密度の大気は95％の二酸化炭素で構成されており、残りは窒素です。そして、微量の他のガス。雲には、硫酸の液滴と結晶性固体の小さな粒子が含まれています。

そのため、太陽に最も近くない場合でも、太陽系で最も高温の惑星であり、二酸化炭素に富んだ厚い大気によって引き起こされる顕著な温室効果が、表面の極端な熱の原因となっています。

金星のもう1つの際立った特徴は、その遅い逆行スピンです。旅行者は西で太陽が昇り、東に沈むのを観察しましたが、この事実はレーダー測定のおかげで発見されました。

さらに、もし彼が十分に長く滞在できたとしたら、架空の旅行者は、惑星が太陽の周りを回転するよりも、その軸の周りを回転するのに時間がかかることに気付くと、非常に驚​​くでしょう。

金星のゆっくりとした回転により、惑星はほぼ完全に球形になり、強い磁場が存在しないことも説明します。

科学者たちは、惑星の磁場は溶融金属コアの動きに関連するダイナモ効果によるものであると信じています。

ただし、金星の弱い惑星磁気は、上層大気と太陽風、つまり太陽が連続的に全方向に放出する荷電粒子の流れとの間の相互作用に起因します。

磁気圏の欠如を説明するために、科学者は金星が溶融金属コアを欠いている、あるいは恐らくそれはあるが、熱の内部は対流によって運ばれない、存在の必要条件であるなどの可能性を検討しますダイナモ効果。

惑星の主な物理的特徴のまとめ

-質量： 4.9×10 ²⁴ kg

-赤道半径： 6052 kmまたは地球の半径の0.9倍。

-形状：ほぼ完璧な球体です。

-太陽までの平均距離： 1億800万km。

- 軌道傾斜：地球の軌道面に対して3,394º。

-温度：464ºC。

-重力： 8.87 m / s ²

-自分の磁場：弱い、2 nTの強度。

-雰囲気：はい、非常に密集しています。

-密度： 5243 kg / m ³

-衛星： 0

・リング：ありません。

翻訳運動

すべての惑星と同様に、金星は太陽の周りを楕円形のほぼ円形の軌道の形で並進運動します。

この軌道のいくつかの点により、金星は他のどの惑星よりも地球に非常に近くなりますが、ほとんどの時間は実際には私たちからかなり離れています。

図3.地球の動き（青）と比較した金星の太陽の動き（黄色）の並進運動。出典：ウィキメディア・コモンズ。Lookang元のシミュレーションの作者に多大な感謝= Todd K. Timberlakeの作者、Easy Javaシミュレーションの作者= Francisco Esquembre軌道の平均半径は約1億800万キロメートルであるため、金星は太陽よりも約30％太陽に近い地球。金星の1年は地球が225日間続きます。これは、惑星が完全な軌道を描くのにかかる時間だからです。

金星の動きのデータ

次のデータは、金星の動きを簡単に説明しています。

-軌道の平均半径： 1億800万キロメートル。

- 軌道傾斜：地球の軌道面に対して3,394º。

-偏心： 0.01

- 平均軌道速度：35.0 km / s

- 転送期間： 225日

- ローテーション期間： 243日（レトログラード）

- 太陽の日：116日18時間

金星を観測する時期と方法

金星は夜空に非常に簡単に見つかります。結局、それを覆う雲の密な層が日光を非常によく反射するので、それは月の後の夜空で最も明るい物体です。

金星を簡単に見つけるには、多くの専門ウェブサイトのいずれかを参照してください。あなたの正確な位置を提供するスマートフォンアプリもあります。

金星は地球の軌道内にあるため、それを見つけるには、太陽を探すか、夜明け前に東を見るか、日没後に西を見る必要があります。

観測に最適な瞬間は、次の図に従って、金星が地球から見た最低の合流点と最大の伸びの間にあるときです。

図4.軌道が地球の軌道の内部にある惑星の結合。出典：ダミーの天文学。

金星が低い方の結合点にあるとき、それは地球に近く、地球から見たそれが太陽と形成する角度-伸び-は0ºです。一方、それが優れた組み合わせである場合、太陽はそれを見ることができません。

うまくいけば、金星はまだ日光の下で見られ、人工照明なしで非常に暗い夜に影を落とすことができます。明るさが一定で星が瞬きやきらめくので、星と区別できます。

ガリレオは、月と水星がそうであるように、金星が段階を通過することを最初に認識した人物であり、したがって、地球ではなく太陽が太陽系の中心であるというコペルニクスの考えを裏付けた。

図5.金星のフェーズ。出典：ウィキメディア・コモンズ。派生著作：Quico（講演）Phases-of-Venus.svg：Nichalp 09：56、2006年6月11日（UTC）。

回転運動

金星は地球の北極から見て時計回りに回転します。天王星といくつかの衛星や彗星もこの同じ方向に回転しますが、地球を含む他の主要な惑星は反時計回りに回転します。

さらに、金星は自転を実行するのに時間がかかります：243地球日、すべての惑星の中で最も遅い。金星では、1日は1年以上続きます。

なぜ金星は他の惑星のように反対方向に回転するのですか？おそらくその最初の段階で、金星は他の皆と同じ方向に急速に回転しましたが、それが変化するには何かが起こったに違いありません。

一部の科学者は、それが金星が別の大きな天体とともにその遠い過去にもたらした破滅的な影響によるものであると信じています。

しかし、数学的なコンピューターモデルは、カオス的な大気の潮汐が惑星の固化していないマントルとコアに影響を与え、回転方向を逆転させた可能性を示唆しています。

どちらのメカニズムも、初期の太陽系における惑星の安定化の間に役割を果たした可能性があります。

金星への温室効果

金星には晴天が存在しないため、旅行者が日の出と日没を観察することは非常に困難です。これは、日として知られている太陽の日です。

85％が雲の天蓋で反射されるため、太陽からの光はほとんど表面に到達しません。

残りの日射は下層大気を加熱して地面に到達します。より長い波長は、温室効果として知られている雲によって反射され、保持されます。これが金星が鉛を溶かすことができる温度を持つ巨大な炉になった方法です。

金星の事実上どこでも暑く、旅行者がそれに慣れたとしても、15 kmの大きな雲の層によって引き起こされる、海面での地球の93倍の巨大な気圧に耐えなければなりません。厚さの。

それだけでは不十分であるかのように、これらの雲には、二酸化硫黄、リン酸、腐食性の高い硫酸が含まれています。これらはすべて非常に乾燥した環境にあります。

したがって、雲に覆われているにもかかわらず、金星は完全に乾燥しており、SF作者が20世紀半ばに想定した豊かな植生や沼地に満ちた惑星ではありません。

金星の水

多くの科学者は、金星が大気中に少量の重水素を発見したため、金星に海があった時代があったと信じています。

重水素は水素の同位体であり、酸素と結合していわゆる重水を形成します。大気中の水素は容易に宇宙空間に漏れますが、重水素は残留物を残す傾向があり、過去に水があったことを示している可能性があります。

しかし、真実は、金星がこれらの海洋を（もし存在するとすれば）約7億1500万年前に温室効果のために失ったということです。

効果は、熱を容易に閉じ込めるガスである二酸化炭素が、表面に化合物を形成する代わりに大気中に濃縮され、水が完全に蒸発して蓄積が停止するまでになりました。

図6.金星に対する温室効果：二酸化炭素雲は熱を保持し、表面を暖めます。出典：ウィキメディア・コモンズ。元のアップローダーはスペイン語版ウィキペディアのLmbでした。/ CC BY-SA（http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/）。

一方、表面は非常に熱くなり、岩石の炭素が昇華し、大気中の酸素と結合してより多くの二酸化炭素を形成し、状況が悪化するまでサイクルに燃料を供給しました。

パイオニア金星ミッションによって提供された情報によると、現在、金星は水素を失い続けているので、状況が逆転する可能性は低いです。

組成

地震機器は腐食性の表面で長く存続せず、温度が鉛を溶かすのに十分であるため、惑星の構成に関する直接的な情報はほとんどありません。

金星の大気では二酸化炭素が主流であることが知られています。さらに、二酸化硫黄、一酸化炭素、窒素、ヘリウム、アルゴン、ネオンなどの希ガス、微量の塩化水素、フッ化水素、硫化炭素も検出されています。

地殻自体はケイ酸塩が豊富ですが、コアには地球と同様に鉄とニッケルが含まれています。

Veneraプローブは、金星の表面にシリコン、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム、硫黄、マンガン、カリウム、チタンなどの元素の存在を検出しました。場合によっては、黄鉄鉱や磁鉄鉱などのいくつかの酸化鉄や硫化物も存在します。

内部構造

図7.惑星の層を示す金星の断面。出典：ウィキメディア・コモンズ。GFDL / CC BY-SA（https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0）。

金星の構造に関する情報を取得することは、惑星の状態が非常に敵対的であるため、機器が短時間で動作を停止することを考慮すると、偉業です。

金星は岩が多い内惑星であり、これは特に太陽系を生み出した惑星状星雲の同じ領域で両方が形成されたことを考慮すると、その構造は基本的に地球のものと同じでなければならないことを意味します。

知られている限り、金星の構造は次の要素で構成されています。

-金星の場合、直径が約3000 kmで、固体部分と溶融部分からなる鉄心。

-さらに3000 kmの厚さと十分な温度を持ち、溶融した要素があるマントル。

-10〜30 kmの間で厚さが変化する地殻。主に玄武岩と花崗岩。

地質学

金星は岩だらけの乾燥した惑星であり、レーダーマップによって構築された画像で証明されています。マゼランプローブからのデータで最も詳細です。

これらの観測結果は、金星の表面が比較的平坦であることを示しています。

一般的に、金星には3つの明確に区別された領域があります。

-低地

–堆積平原

-高地

地表の70％は火山起源の平野であり、低地は20％を構成し、残りの10％は高地です。

マーキュリーや月とは異なり、インパクトクレーターはほとんどありませんが、これは隕石が金星に近づくことができないという意味ではありませんが、大気がフィルターとして振る舞い、到着したものを分解します。

一方、火山活動はおそらく古代の影響の証拠を消した。

金星には火山が多く、特にハワイにあるような低くて大きい盾型の火山があります。これらの火山のいくつかは、活動的なままである可​​能性があります。

地球のようなプレートテクトニクスはありませんが、断層、しわ、リフト型の谷（地殻が変形している場所）などの事故は数多くあります。

山脈もあります。最も有名なのはマクスウェル山脈です。

テレー

金星には大陸を区別するための海はありませんが、テラと呼ばれる広大な高原があります。彼らの名前は、異なる文化における愛の女神に由来しています。主なものは次のとおりです。

-オーストラリアの広がりからイシュタルテラ。物理学者ジェームズマクスウェルにちなんで名付けられたマクスウェル山脈を正確に取り囲んだ大きな窪地があります。最大高度は11 kmです。

-アフロディーテテラは、より広大で、赤道の近くにあります。そのサイズは南アメリカやアフリカのサイズに似ており、火山活動の証拠を示しています。

図8.金星のアフロディーテテラの地形図。出典：ウィキメディア・コモンズ。マーティンパウアー（パワー）/パブリックドメイン。

金星へのミッション

米国と旧ソビエト連邦の両方が、20世紀の後半に金星を探索するために無人ミッションを送りました。

これまでのところ、欧州宇宙機関と日本からのミッションが追加されています。惑星の敵対的な状況のため、それは簡単な仕事ではありませんでした。

ホタテ貝

ヴィーナスの別名であるヴェネラ宇宙ミッションは、1961年から1985年まで旧ソビエト連邦で開発されました。これらのうち、1970年に最初にヴェネラ7となった計10個の探査機が惑星の表面に到達しました。

Veneraミッションによって収集されたデータには、温度、磁場、圧力、密度、大気の組成の測定に加えて、白黒の画像（1975年のVenera 9および10）とその後のカラー（1981年のVenera 13および14）が含まれます。 ）。

図9. Veneraプローブのレプリカ。出典：ウィキメディア・コモンズ。アーマエル/ CC0。

とりわけ、これらの探査のおかげで、金星の大気は主に二酸化炭素で構成され、上層大気は強風で構成されていることがわかりました。

マリナー

マリナー任務はいくつかの探査機を打ち上げました、その最初は1962年のマリナー1でしたが失敗しました。

次に、マリナー2は金星の軌道に到達し、惑星の大気からデータを収集し、磁場の強度と表面温度を測定しました。彼はまた、惑星の逆行性回転に言及した。

マリナー10は1973年に打ち上げられるこのミッションの最後の調査であり、水星と金星からの刺激的な新しい情報を提供しました。

このプローブは、表面から約5760 kmの非常に近くを通過したため、優れた解像度の写真を3000枚取得できました。また、金星の雲のビデオを赤外線スペクトルで送信することもできました。

パイオニアヴィーナス

1979年、このミッションは、惑星の軌道上にある2つのプローブ、パイオニアヴィーナス1とパイオニアヴィーナス2を介して、レーダーによって金星の表面の完全なマップを作成しました。もっと。

マゼラン

NASAが1990年にスペースシャトルアトランティスを介して送信したこの探査機は、表面の非常に詳細な画像と、惑星の地質に関連する大量のデータを取得しました。

この情報は、前述のように金星にはプレートテクトニクスがないことを裏付けています。

図10.ケネディ宇宙センターでの打ち上げ直前のマゼランプローブ。出典：ウィキメディア・コモンズ。

ヴィーナスエクスプレス

それは金星への欧州宇宙機関の最初のミッションであり、軌道に到達するために153を要した2005年から2014年まで続きました。

ミッションは、彼らが雷の形で豊富な電気的活動を検出した大気の研究、温度マップの作成、磁場の測定を担当していました。

結果は、上で説明したように、金星には遠い過去に水があった可能性があり、オゾンと大気中のドライアイスの薄層の存在も報告されました。

Venus Expressは、ホットスポットと呼ばれる場所も検出しました。この場所では、温度は他の場所よりもさらに高くなっています。科学者たちは、彼らがマグマが深さから表面に立ち上がる場所であると信じています。

あかつき

プラネットCとも呼ばれ、2010年に打ち上げられた、金星を対象とした日本初のプローブです。彼は分光測定だけでなく、大気と風の速度の研究も行っており、赤道付近でははるかに高速です。

図11.金星探査のための日本の暁プローブのアーティストによる表現。出典：ウィキメディア・コモンズによるNASA。

参考文献

1. Bjorklund、R。2010。スペース！金星。マーシャルキャベンディッシュコーポレーション。
2. Elkins-Tanton、L.2006。太陽系：太陽、水星、金星。チェルシーハウス。
3. ブリタニカ。金星、惑星。回復：britannica.com。
4. ホラー、S。太陽系。インナープラネット。ブリタニカ教育出版。
5. 種子、2011年。太陽系。第7版。Cengage Learning。
6. ウィキペディア。金星の地質。回復元：es.wikipedia.org。
7. ウィキペディア。金星（惑星）。回復元：es.wikipedia.org。
8. ウィキペディア。金星（惑星）。から回復：en.wikipedia.org。