惑星– 惑星の『なぜ？』 –

惑星の自転はなぜ自転軸と周期で表され、昼夜の「1日」と同じとは限らないのでしょうか。恒星日と太陽日、回転方向、固体惑星と巨大惑星の測定法、差動回転から自転の仕組みを解説します。

木星・土星・天王星・海王星はすべて環を持ちますが、明るさ・幅・粒子・構造は大きく異なります。氷とちり、衛星からの粒子供給、共鳴や羊飼い衛星、海王星のアークまで比較します。

惑星の実際の軌道は、なぜ固定された楕円ではなく瞬間ごとの軌道として扱うのでしょうか。接触軌道・平均軌道・エポック・多体重力による摂動・数値積分から、現実の惑星軌道を扱う仕組みを解説します。

惑星ごとに衛星の数・大きさ・軌道・起源が違うのは、形成時の周惑星円盤、巨大衝突、小天体の捕獲、潮汐進化などの履歴が異なるためです。地球・火星・巨大惑星の衛星系を比較します。

惑星の半径は、なぜ内部の圧力と重力のつり合いで決まるのでしょうか。半径・体積・質量・密度、自己重力による圧縮、状態方程式、トランジットによる半径測定から、惑星サイズの構造を解説します。

内惑星と外惑星では、地球との距離変化や見かけの大きさ・明るさの変わり方が異なります。金星の満ち欠け、火星の接近、外惑星の衝をもとに比較します。

惑星の重力はなぜ中心へ向かう重力場として表せるのでしょうか。万有引力、逆二乗則、球殻定理、惑星内部の包有質量、表面重力、自転による実効重力から、惑星重力の仕組みを解説します。

惑星が順行・留・逆行を繰り返して見えるのは、公転方向が反転するからではなく、地球と惑星の相対運動によって背景星に対する見かけの方向が変わるためです。

土星の環は、衛星や惑星内部が生む重力変化を波や模様として記録します。密度波、プロペラ、リング地震学、Cassiniの環質量測定から、衛星・内部構造・環の形成史を読み解く方法を解説します。

木星や土星の氷衛星は、氷の下に液体の海を持つ可能性があります。潮汐加熱、磁場誘導、氷殻、海底化学から、地下海と生命居住可能性をどう調べるかを解説します。