うちゅうのがっこう

タイトル&発表者

「天王星と海王星」 By 浅田智裕
「冥王星とカイパーベルト」 By 松田翔

日時

2020年02月19日 (Wed) 10:00-12:00, 13:00-15:30.

内容

天王星と海王星（浅田）

天王星と海王星の空間的特徴
天王星と海王星の歴史
天王星と海王星の観測・探査

冥王星とカイパーベルト（松田）

冥王星

冥王星について

準惑星とは

衛星

探査機

太陽系外縁天体

オールトの雲

カイパーベルト

アロコス

エリス

スライド

質疑応答

海王星の気象のページで，画像の下部の小さい白い領域をスクーターと指していたが，画像中央や上部の白い領域はスクーターとは言わないのか？
　調べた文献には載っていなかったので，スクーターの定義を論文等で調べ直す必要がある．ただし辞書によると scooter は「氷の上を走る船」という意味があるので，おそらく議論した白い領域もスクーターと言うのだろう．
トリトンの窒素大気の圧力は1.5Paというが，これは地球大気の1,000分の1ではなく，10,000分の1に相当するのではないか．
　指摘の通り．
地球の気象学では水蒸気が凝結したものが接地したものを霧(Fog)という．雲の上に水素の「霧」があるのはどういうこと？
　水素の「霧」はFogではなくHazeの意味である。Hazeとは、気象庁の定義する「霧」や「もや」ではなく，固体の微粒子がアンモニアやメタンのラジカルと結合してできた複雑な化合物となっているもの．
物質は高温高圧下で一般に自由電子をもつようになるが，磁場の話でわざわざ「純水や炭素，窒素を含む水溶液を高温高圧下におく」とおいた意図は何か？
　木星や土星ではなく，天王星や海王星についてのための文言．天王星や海王星の水が炭素系のイオンを含む．水溶液とはあるが，H+(H3O+)とOH-の割合が多いものであることに注意．
岡山大学の研究は天王星と海王星に焦点を当てたものなのか？
　そう．
天王星・海王星の磁場形成の中心がずれていることについて，磁場の中心は液体の存在する領域があるというが，内部の構造が対称ではないことなのか？
　磁場の源はコアではなくより浅い氷マントルにあるため，中心からずれている．
天皇制と海王星で表面温度の差がないということは，太陽放射よりも内部熱のほうが支配的だからか？
　そう．
天皇制と海王星の内部熱源は？
　形成時の熱と分化熱に分けられる．高圧下では水素とヘリウムの混和状態が不安定になるという話があり，それが分化熱に寄与しているのでは？
対流圏と熱圏に分けられるが，メタンがあることは、湿潤断熱圧縮になるのでは？そうすると天王星の高度による温度勾配はおかしい(緩やかすぎる)のでは？その温度勾配の成因は？
　湿潤断熱圧縮で正しい．天王星では熱輸送を大きくする過程が何かしら存在するのでは(自転軸の傾きが関与している)？
アンブリエルは他の天王星衛星よりクレーターの数が多い上，大きいという．アンブリエルは特に質量の大きい衛星ではないはずだが，クレーターが大きいことは何を示しているのか？
　よくわからない．Wikipediaの参照した論文にも同様の記述があり，その論文から情報を探せそう．
タイタニアの地殻破砕の応力源は何か？
　潮汐ではないが，よくわかっていない．内部熱源によるプルームや，巨大クレーターによる応力である可能性がある．
岡山大学の再現実験は100万気圧の条件で行っているが，天王星・海王星にも同じ環境はあるのか？
　例えば天王星の氷と岩石の境界層でも500万気圧になるので，そのような環境は存在する．
惑星が現在位置で成長したモデルでは矛盾していたため，惑星が移動したモデルが考えられているのか？
　その場で形成したモデルでは，天王星や海王星の成長時間が長すぎるという問題があった．
原始太陽系星雲は太陽系材料物質が太陽重力に引かれながらも残留したものという認識でOKか？
　そう．
太陽系惑星は内側ほど成長しやすいが，衝突断面積は無限遠からの相対速度で決まる．無限遠の初速度はどのように決まるか．
　Kepler速度に離心率を乗した程度の相対速度を持つ．内側ほど早いことはそれで説明ができる．離心率の程度は，重力散乱による離心率増大とガス円盤からの抵抗による離心率低下のバランスで決まる．
ボイジャーは現在何の情報を送っているか？
　恒星間空間の宇宙線量や太陽系外の磁場の情報を送信している．
海王星が見つかる以前，海王星の質量がわかっていないのに海王星の軌道はどうやって分かったのか？
　天王星の軌道変化の周期性から海王星の軌道周期が得られた．
天王星や海王星の将来の探査計画は？
　いくつかある．トライデントミッションなど．
冥王星の物質の分布図でメタン・窒素・一酸化炭素の図がそれぞれ上下２カ所ずつあるのは何を示しているか．
　上は分布図に着色したものであり，下は上の図に可視光の図を重ねたもの．
軌道共鳴していれば他の天体は一掃されたと考えられる？
　そう．木星やトロヤ群の関係のように，軌道を支配していればよい．
エリスは2005年に大きさが見積もられたが，当時見積もりの大きさは現在わかっている大きさの2倍だった．当時はエリスのアルベドを決められなかったため，大きさが定まらなかった（コメント）．
[Pに足の生えたような記号]は冥王星の記号か？
　そう．
冥王星の発見の画像はどのくらいの分解能か？
　そこまで分解能は悪くないはず．二つの図を合成したときの矢印の間が3.5mmに相当．乾板上での長さ．
惑星の定義を決めるきっかけは？
　冥王星サイズの天体が多く見出されたことが決定打．
黄道を一周回って太陽系の新たな惑星を探査したのは「冥王星」を見つけるためだったのか？
　天王星の軌道の観測値と理論値の差をもとに，当時存在するであろうと推定されていた天体を計算によって求め，望遠鏡画像で探査した．海王星は公転周期が長すぎて，軌道をうまく計算できなかったらしい．当時は海王星の発見により太陽系に新たな惑星があるのではないかという思想が強かった．
小惑星キロンはコマがあるので彗星にならないのか？
　発見当時は小惑星だったが，現在は彗星としても扱われている．キロンはケンタウルス族の一つとして有名なので覚えると良い．
p9の上の図で，地下海が地下浅くまで広がっているが，どうしてか？
　表層の氷が不均一な厚さになったうえ，氷の地形の緩和の具合から地殻熱流量が求められ地殻の厚さを推定できる．このようにして地殻の浅い部分が推定された．
冥王星の内部構造はどのように調べられているか？
　理論モデルによって．ガスハイドレートは地下の水の存在から推定されている．滑らかな(凹んだ)部分はかなり新しい年代にできていることから，内部海の存在が示唆された．
オールトの雲の存在領域が太陽の重力圏の内側にあると考えてよいか？
　そう．
散乱円盤天体はカイパーベルト天体に含めないことがあるが，それはオールトの雲起源の天体と，カイパーベルト天体が散乱された天体を区別できないためか？そもそもカイパーベルト天体とオールトの雲の起源は同じなのか？
　区別できないため，カイパーベルト天体に含められない場合もある．海王星から木星に接近したカイパーベルト天体がオールトの雲へ天体が供給される(散乱される)プロセスがある．
カイパーベルト天体は現在，地球の望遠鏡などで発見されているのか。
　地上の望遠鏡で見つけることが主流．35cmの望遠鏡で掩蔽（観測時間は0.1秒!）を見ることで新たなカイパーベルト天体を間接的に確認した例もある．
冥王星の赤道のハート型地形の詳細を知りたい．
　流動性の高い物質がたまっている盆地．
p7の図は可視光で撮られたものか？
　そう．
メタン・窒素・一酸化炭素の分布の違いの意味は？
　揮発成分（N2）は太陽の当たりやすい場所に分布しない．例えば北極は数十年にわたって太陽光を受けているので，現在北極ではメタンのみが分布．