木星には固い核があるのか？

ガス惑星は常に私たちにとって謎であった。 ガス惑星は雲が密集し、渦を巻いているため、その内部をよく見ることができず、真の構造を決定することはできません。 地球からの距離も遠く、探査機を送るには時間と費用がかかるため、調査ミッションはほとんど行われていません。

しかし、科学者は何十年も前から、この巨大なガス惑星には固い核があると信じてきた。 これは、太陽系とその惑星がどのように形成され、現在の位置に移動したかについての我々の現在の理論と一致している。 木星の外層は主に水素とヘリウムで構成されていますが、圧力と密度が高くなるにつれて、核に近い部分は固体になることが示唆されています。 上層大気は、ガス分子の体積比で水素88～92%、ヘリウム8～12%、質量比で水素75%、ヘリウム24%、残りの1%はその他の元素で構成されている。

大気には微量のメタン、水蒸気、アンモニア、ケイ素系化合物のほか、微量のベンゼンやその他の炭化水素を含む。 また、炭素、エタン、硫化水素、ネオン、酸素、ホスフィン、硫黄も微量に含まれています。 3002>

内部には密度の高い物質が含まれており、質量比でおよそ水素71％、ヘリウム24％、その他の元素5％の分布になっている。 木星の核は、周囲を液体金属水素と若干のヘリウムで覆われた層と、主に分子状水素で覆われた外層という、高密度の元素の混合物であると考えられている。 1997年、重力測定によってコアの存在が示唆され、その質量は地球質量の12倍から45倍、つまり木星全体の質量のおよそ4%から14%に相当することがわかった。 また、原始太陽系星雲から水素とヘリウムをすべて集めるために、惑星の歴史のある時点で岩石または氷の核がどのように必要であったかを示す惑星形成のモデルによっても、核の存在が支持されている。

しかしながら、この核はその後、高温で液体の金属水素と溶けた核との対流により縮小した可能性もある。 このコアは現在では存在しない可能性もあるが、確認するには詳細な分析が必要である。 2011年8月に打ち上げられたジュノー計画（後述）により、これらの疑問が解明され、コアの問題が進展することが期待されます。

形成と移動：

太陽系の形成に関する現在の理論は、約45億年前に惑星が太陽星雲から生まれたとしています（すなわち、ネブラ仮説です）。

木星は、太陽の形成時に残された物質から質量の大部分を獲得し、他の惑星の合計質量の2倍以上となったのです。 もし、木星がもっと質量を蓄えていたら、第二の星になっていただろうと推測されています。 3002>

また、現在の太陽系形成モデルでは、木星は現在の位置よりずっと外側で形成されたことが示されています。 グランドタック仮説として知られているものでは、木星は太陽に向かって移動し、およそ40億年前までに現在の位置に落ち着いたとされている。 この移動によって、太陽系の初期の惑星が破壊され、その中には太陽に近いスーパーアースが含まれていた可能性があると主張されています。 2011年8月に打ち上げられ、2016年7月4日に木星の周回軌道に到達した。 木星軌道投入（JOI）と呼ばれる35分間に及ぶメインエンジンの噴射を終え、極楕円軌道に突入した。 3002>

それ以来、ジュノー探査機は、北極と南極の間を通過するペリジョブ・マヌーバを、約53日の周期で行っている。 2016年6月に到着してから5回のペリホーブを終え、2018年2月までに合計12回のペリホーブを行う予定です。

残りの軌道を通過する間に、ジュノは木星の重力、磁場、大気、組成に関するより多くの情報を収集する。 これらの情報は、木星の内部と大気、磁気圏の相互作用が、どのように惑星の進化を促しているかについて、私たちに多くのことを教えてくれることが期待されています。 3002>

木星には固い核があるのでしょうか？ 簡単に言えば、まだわからないということです。 実は、鉄と石英でできた固い核があり、その周りを厚い金属水素の層が覆っている可能性が非常に高いのです。 この金属水素と固体核の相互作用によって、惑星はいつの間にか金属水素を失ってしまったという可能性もあります。 その結果、木星の内部構造とその形成についての理解が深まるだけでなく、太陽系の歴史とその成り立ちについての理解も深まる可能性が高いのです。