「天王星」と「海王星」について理系ライターが丁寧にわかりやすく解説

天王星は巨大氷惑星に分類され、直径が約5万1000キロメートルと地球の約4倍になります。木星、土星についで太陽系第3位の大きさの惑星です。太陽からの距離が約29億キロメートルで、地球の約19倍も遠いところを周期84年をかけて公転しています。天王星の大きな特徴は、その自転軸が約98度も傾いていて、ほぼ横倒しの状態で自転していることです。そのため公転軌道の位置によって太陽の当たり方が極端に変化します。南極や北極では昼夜の長さはなんと42年です。自転周期は17時間になります。なぜ横倒しで自転しているのかまだわかっていません。薄い環を持ち、27個の衛星が発見されています。

天王星は巨大氷惑星に分類され、岩石と氷からなる核に、水、メタン、アンモニアからなるマントルが取り巻いていて、その外側を主に水素とヘリウムからなるガスが取り巻いている構造だと考えられています。水素やヘリウムのほかに酸素、炭素、窒素を多く含むことが木星や土星とは異なる点です。昔は天王星と海王星も木星型の巨大ガス惑星に分類されていたのですが、巨大ガス惑星の核から液体金属の層を取り除いたような構造であると考えられるため、現在は天王星型惑星、もしくは巨大氷惑星として独自に分類されています。

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天王星の大気は木星や土星と同様ほとんどが水素とヘリウムで構成されていますが、常に超嵐のような木星などと違い比較的穏やかであると考えられています。天王星の大気は太陽系の中で一番冷たく－200度以下になるようです。天王星はメタンの雲で覆われていてのっぺりとしており、木星のような帯状の構造はなさそうに見えますが、もっと近くで観測できるなら帯状の構造があると考えられています。事実、近年では白い雲のようなものが観測されているようです。上記の画像は2006年のハッブル宇宙望遠鏡による画像で、帯状の白い雲や周囲より暗い領域である暗斑が見えます。