なぜ土星のバンドは木星のバンドよりずっと暗いのですか?


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両方の惑星の大気組成は非常に似ています。次に、なぜ木星のバンドがよりはっきりと見えるのですか(北と南の赤道帯など): ここに画像の説明を入力してください

土星のものではありませんが:

もちろん嵐を除いて

(もちろん嵐を除く)


これは、太陽からの距離だけでなく、わずかに異なる組成(土星は木星よりも硫黄が多い)の結果であると思います。太陽への接近の増加->温度の増加->表面エネルギーの増加->嵐の増加->大気の混合の増加。バンドの簡単な解釈の1つは、それらが木星の大気における対流混合の結果であるというものです(ベルトは下降流、ゾーンは上昇流)。その場合、土星は太陽から受けるエネルギーが少ないため、混合が少ないことがわかります。それを超えて、それはまだ謎です。
Phiteros

回答:


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これを試してみます。訂正は大歓迎です。

上限気温。

惑星の色を与えるのは要素だけではなく、要素の温度です。惑星がどのように見えるかを調べるとき、私たちは基本的に惑星の表面または大気から反射された太陽光について話しています。地球では、その大気はその表面が宇宙から見えるように十分に透明です。しかし、それは太陽系の中で唯一の惑星です。他の惑星は厚い大気を持っているので、私たちが見るすべては基本的に高高度の雲だけです。

また、私が理解しているように、惑星の写真はしばしば区別を明確にするために強化されています。したがって、実際に木星の上を飛んだ場合、その線は、通常Webで見つかるきれいな写真ほどはっきりとは見えない可能性があります。とにかく、それはあなたの質問を変えません。その線はまだ遠く、土星の線よりもはるかにはっきりしていて、ガリレオはその赤い斑点を見ることができたので、私たちが得た写真が少し修正されていても、その線がはっきりしていると言っても安全だと思います。

とにかく、木星は太陽から適切な距離にあり、氷からガスへの大気の移行を経験します。ウィキペディアはそれを置きます、

木星の表面に見える上部のアンモニア雲は、赤道に平行な12の帯状の帯に編成されており、ジェットと呼ばれる強力な帯状の大気の流れ(風)によって囲まれています。バンドの色は交互に変わります。暗いバンドはベルトと呼ばれ、明るいバンドはゾーンと呼ばれます。ベルトは下降気流を示し、ベルトよりも寒いゾーンは湧昇に相当します。ゾーンの明るい色は、アンモニア氷に起因すると考えられています。ベルトに暗い色を与えるものは確実にはわかりません

アンモニア氷は、他のすべての氷と同様に反射率が高いため、氷の入った冷たい帯は明るくなります。アンモニアガスは透明ですが、海の上を飛んだことのある人なら誰でも、透明なもの(水)が十分あれば、はっきりとした色があることを知っています。上記のウィキペディアからの引用によると、暗い色の理由は不明ですが、最上部の大気の氷が少ないということは、反射される光が少なく、暗い色であることを意味します。

土星、海王星、天王星は、常に最上部の大気に氷が存在する太陽から十分離れているため、色の変化が少ないです。地球の雲も主に氷(水蒸気ではない)なので、基本的にそれが答えです。木星は太陽から適切な距離にあり、上層大気が移行し、明確なバンドがあり、氷がある場合とない場合があります。

「しかし、なぜバンドが直線になっているのですか?」

これはコリオリ効果によるものです。上から見ると、コリオリ効果は赤道に沿った帯を作成します。木星と土星はどちらも非常に速く回転するため(それぞれ9.5時間と10.8時間)、どちらにも強いコリオリ効果があります。

ここに画像の説明を入力してください

木星の雰囲気は、これらの目に見える線に沿って移動しているだけではありません。対流によって、大気のより暖かい下部から高い部分へと循環しています。これは、伝わる熱がたくさんあるためです。木星(土星、天王星、海王星とともに)はすべて、太陽から受けるよりも多くの熱を宇宙に放射しています。したがって、太陽からの熱は、暖かい帯の上で木星の上層大気を凍結させない役割を果たしますが、コリオリ効果です。バンドを作成します。

土星にもバンドがあります(ご存じのとおり)。土星の暖かい帯と冷たい帯の両方が氷であるので、それらはそれほど見えません。記事を参照してくださいここここに偽色の絵でとの記事をここにアンモニア氷に土星の色をクレジット、。

したがって、バンドを形成するために必要なのは、比較的速い回転だけです。しかし、非常に目に見えるバンドの場合、ガスの巨大惑星は太陽から適切な距離にあるか、適切な量の内部熱を持っている必要があります。それはすべて温度に関するものです。

私はこれを「おそらく」で区切る必要があると感じています。なぜなら、土星がその上層大気全体にアンモニア氷を持っているとは断言できないからです。しかし、それが土星のより均一な外観(天王星と海王星も)。土星と木星の両方が99%水素とヘリウムであるにもかかわらず、これらの惑星に色を与えるのは主にアンモニアです。ストレートガス分子(O2、N2、H2)と希ガスは、可視光との相互作用が非常に少ない傾向があります。

ガスの巨大惑星の色について楽しい記事です。しかし、雰囲気に特定の色を与えるものの科学は非常に複雑で、私の給与水準を上回っています。また、この記事の正確さについては断言できませんが、この記事も興味深いものでした。土星は、木星の質量の3分の1であることを考えると、驚くべき量の熱を放射します。

最後に、これは私たちが見慣れているよりも正確でありながらセクシーではない土星の写真を提供するかもしれません。

ここに画像の説明を入力してください

最後に、木星のダークスポットとダークバンドについて説明します。ウィキペディアは、暗闇の理由は不明であると述べた(上記引用)。大気中のアンモニア氷の欠如が答えの大部分を占めていると思いますが、ここに木星の暗い赤い点と(おそらく)ある程度、その暗い帯の別の説明があります。木星は、平均して、土星が得るものよりも平方メートルあたりの日射量の約3.4倍になります。それに加えて、土星よりも広範な大気の混合が起こっている可能性があり、上層大気のより多くの有機化合物は、紫外線と相まって、木星の暗い線にも役割を果たす可能性があります。


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これは素晴らしい答えです。
ニコ

@SirCumference最初の段落で編集した後、元の意味が変更されました。具体的には、地球は太陽系の中で透明な大気を持つ唯一の惑星であり、他の惑星は厚い大気を持っています。
Knu8

@ Knu8どうやって変わったの?
サーカンファレンス16

惑星の天文学者ではありませんが、大気が冷たいという事実は、雲が木星よりも大気中に低いことを意味します(具体的には、ベルトとゾーンは、ベルトとゾーンを覆っているメタンヘイズの層の下にあります)?
ボブ

@ボブ、ジュピターは表面を持っていないので、それ以下は簡単に定義できません。岩が多い世界では、気温が低いほど大気はコンパクトになりますが、他のすべての条件は同じですが、重力も要因です。雲は通常氷点下で形成されるため、経過率の式と表面温度を使用して近似値を取得できます。たとえば、タイタンは地球よりもはるかに低温ですが、重力が低く、厚い大気は地球よりもはるかに高く伸びています。
userLTK
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