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土星

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関連情報

土星の基本情報

太陽からの平均距離:14億2,939万km
・大きさ(赤道半径):60,268km
・質量(地球に対して):95.16倍
・平均密度:0.69g/cm³
・公転周期:29.4578年
・自転周期:0.444日
・衛星の数:2009年1月現在63(軌道が確定したものは52)

水に浮かぶほど"軽い"土星

土星は、木星に次いで太陽系の中で2番目に大きな惑星です。直径は地球の約9倍、体積は約755倍もありますが、質量は地球の約95倍しかありません。

探査機「カッシーニ」が撮影した土星(c)NASA/JPL/Space Science Institute
探査機「カッシーニ」が撮影した土星(c)NASA/JPL/Space Science Institute

土星も木星と同様、水素を主成分とする大気があり、アンモニアの氷の粒でできた雲が存在しています。木星に比べ、表面の縞模様は淡く変化に乏しいですが、これは雲の層が木星よりも広がっているためと考えられています。大気の下には木星同様、液体水素、液体金属水素の層があります。中心部には木星よりも大きな核があり、岩石と鉄・ニッケルなどの合金でできた核があると考えられています。土星は太陽系の惑星の中で最も平均密度が小さく、その大きさは水よりも小さいです。

土星最大の特徴・巨大な環

土星の環は地球から小型望遠鏡でも見ることができます。望遠鏡では円盤のように見える土星の環は、たくさんの細い環が集まったものです。最初に発見したのは、ガリレオ・ガリレイですが、彼は環とは認識できませんでした。正しい形が明らかにされたのは1655年、オランダの天文学者クリスチャン・ホイヘンスによってでした。その環は、岩石や氷のつぶの集まりです。粒の大きさは数mmから数m。表面は水やアンモニアの氷で覆われているようです。また、1675年にはフランスの天文学者ジョバンニ・カッシーニが、土星の環は複数の細い環からできていて、隙間が開いている部分があることを発見しました。最も幅が広い隙間は「カッシーニの間隙(かんげき)」と呼ばれています。土星の環がどのようにしてできたのかは明らかになっていませんが、土星の衛星や捕獲した彗星などが土星に近づきすぎて、潮汐力によってこなごなになったものと考えられます。また、衛星のエンケラドスから氷が噴出しており、それも土星の環の一部になっているようです。また、環には「スポーク」と呼ばれる暗い模様が見られますが、なぜこのような模様が生じているのか、分かっていません。

探査機「カッシーニ」が撮影した土星の環(c)NASA/JPL/Space Science Institute
探査機「カッシーニ」が撮影した土星の環(c)NASA/JPL/Space Science Institute

消える環

土星の環は、地球の公転軌道面に対して約26度傾いています。そのため、土星の公転につれて、地球から見える環の傾きが変わります。そして、環はその厚さが最大でも数百mしかないため、真横から見ると地球からは見えなくなってしまうのです。環の消失は約15年ごとに起こります。

淡い縞模様が広がる表面

土星にも木星ほどではありませんが、かすかな縞模様があります。雲の層が木星よりも広がり、さらにはアンモニアなどの粒子が上空を霞のように覆っているため、模様が見にくくなっていると考えられています。土星の表面には「白斑」と呼ばれる模様が現われます。最大で土星の直径の3分の1ほどの大きさにまでなることもありますが、なぜこのような白斑が誕生するのかは、明らかになっていません。

探査機「カッシーニ」が撮影した土星の縞模様と白斑のクローズアップ(c)NASA/JPL/Space Science Institute
探査機「カッシーニ」が撮影した土星の縞模様と白斑のクローズアップ(c)NASA/JPL/Space Science Institute