第11章巨大惑星The Giant Planets

The four giant planets have generally similar atmospheres, composed mostly of hydrogen and helium. Their atmospheres contain small quantities of methane and ammonia gas, both of which also condense to form clouds. Deeper (invisible) cloud layers consist of water and possibly ammonium hydrosulfide (Jupiter and Saturn) and hydrogen sulfide (Neptune). In the upper atmospheres, hydrocarbons and other trace compounds are produced by photochemistry. We do not know exactly what causes the colors in the clouds of Jupiter. Atmospheric motions on the giant planets are dominated by east-west circulation. Jupiter displays the most active cloud patterns, with Neptune second. Saturn is generally bland, in spite of its extremely high wind speeds, and Uranus is featureless (perhaps due to its lack of an internal heat source). Large storms (oval-shaped high-pressure systems such as the Great Red Spot on Jupiter and the Great Dark Spot on Neptune) can be found in some of the planet atmospheres.

4つの巨大惑星の大気は全体として似ており、主として水素とヘリウムからなる。少量のメタンとアンモニアのガスも含み、どちらも凝結して雲を作る。さらに深い、見えない雲の層は、水と、おそらく硫化水素アンモニウム（木星・土星）、硫化水素（海王星）からなる。上層大気では、炭化水素などの微量化合物が光化学によって生成される。木星の雲の色の正確な原因はわかっていない。巨大惑星の大気運動は東西方向の循環が支配する。雲の模様が最も活発なのは木星で、海王星がそれに続く。土星は風速こそ極めて高いが、全体には変化に乏しい。天王星には目立った模様がないが、これは内部熱源がないためかもしれない。いくつかの惑星の大気には、大きな嵐が見られる。木星の大赤斑や海王星の大暗斑のような、楕円形の高気圧系である。

Aguirre, E. “Hubble Zooms in on Jupiter’s New Red Spot.” Sky & Telescope (August 2006): 26. On patterns that develop in Jupiter’s chaotic atmosphere.

Aguirre, E.「Hubble Zooms in on Jupiter’s New Red Spot」『Sky & Telescope』2006年8月号、26頁。木星の混沌とした大気に生じる模様について。

Evans, B. “How Juno Unmasked Jupiter.” Astronomy (August 2022): 16. On mission results and images.

Evans, B.「How Juno Unmasked Jupiter」『Astronomy』2022年8月号、16頁。探査の成果と画像について。

Hansen-Koharcheck, C. “Junocam at Jupiter: Where Science Meets Art.” Sky & Telescope (May 2019): 14. Juno mission images, as interpreted by various image processors.

Hansen-Koharcheck, C.「Junocam at Jupiter: Where Science Meets Art」『Sky & Telescope』2019年5月号、14頁。さまざまな画像処理者が解釈したジュノーの画像。

Talcott, R. “JWST Sets its Sights on Jupiter.” Astronomy (February 2023): 36. On new Webb infrared images of the giant planet.

Talcott, R.「JWST Sets its Sights on Jupiter」『Astronomy』2023年2月号、36頁。ウェッブ宇宙望遠鏡が捉えた巨大惑星の新しい赤外線画像について。

Kruesi, L. “Cassini Unveils Saturn.” Astronomy (March 2018): 20. What the mission taught us.

Kruesi, L.「Cassini Unveils Saturn」『Astronomy』2018年3月号、20頁。カッシーニ計画が教えてくれたこと。

McEwen, A. “Cassini Unveils Saturn.” Astronomy (July 2006): 30. A report on the first two years of discoveries in the Saturn system.

McEwen, A.「Cassini Unveils Saturn」『Astronomy』2006年7月号、30頁。土星系での最初の2年間の発見を報告する。

Spilker, L. “Saturn Revolution.” Astronomy (October 2008): 34. On results from the Cassini mission.

Spilker, L.「Saturn Revolution」『Astronomy』2008年10月号、34頁。カッシーニ計画の成果について。

Talcott, R. “Saturn’s Sweet Surprises.” Astronomy (June 2007): 52. On Cassini mission results.

Talcott, R.「Saturn’s Sweet Surprises」『Astronomy』2007年6月号、52頁。カッシーニ計画の成果について。

Bakich, M. “Observe the Ice Giants (Uranus & Neptune).” Astronomy (October 2019): 52. How to observe the two outer planets in amateur telescopes.

Bakich, M.「Observe the Ice Giants (Uranus & Neptune)」『Astronomy』2019年10月号、52頁。アマチュア用望遠鏡で、この2つの外惑星を観測する方法。

Bell, T. “Discovering Neptune: What Really Happened.” Sky & Telescope (September 2022): 32. New details about the prediction and discovery of the 8th planet.

Bell, T.「Discovering Neptune: What Really Happened」『Sky & Telescope』2022年9月号、32頁。第8惑星の予測と発見についての新しい詳細。

Cowling, T. “Big Blue: The Twin Worlds of Uranus and Neptune.” Astronomy (October 1990): 42. Nice, long review of the two planets.

Cowling, T.「Big Blue: The Twin Worlds of Uranus and Neptune」『Astronomy』1990年10月号、42頁。2惑星についての、充実した長い総説。

Croswell, K. “Uranus and Neptune: The Neglected Planets.” Sky & Telescope (December 2019): 16. Introduction to the ice-giant planets and their moons.

Croswell, K.「Uranus and Neptune: The Neglected Planets」『Sky & Telescope』2019年12月号、16頁。巨大氷惑星とその衛星の紹介。

Davis, J. “The Mystery and Majesty of the Ice Giants.” Astronomy (December 2020): 40. Review of what Voyager taught us about both planets, what we would like to learn, and possible future missions.

Davis, J.「The Mystery and Majesty of the Ice Giants」『Astronomy』2020年12月号、40頁。ボイジャーが両惑星について教えてくれたこと、今後知りたいこと、考えられる将来の探査計画を概観する。

Lakdawalla, E. “Sights Set on Uranus” Sky & Telescope (July 2023): 14. What we know and on future missions to the planet now being envisioned.

Lakdawalla, E.「Sights Set on Uranus」『Sky & Telescope』2023年7月号、14頁。現在わかっていることと、構想中の天王星への将来の探査計画について。

Sheehan, W. “Finding Neptune.” Astronomy (February 2022): 26. History of its discovery.

Sheehan, W.「Finding Neptune」『Astronomy』2022年2月号、26頁。海王星の発見の歴史。

Cassini-Huygens Mission Site at European Space Agency: https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Cassini-Huygens.

ヨーロッパ宇宙機関のカッシーニ＝ホイヘンス計画サイト：https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Cassini-Huygens

Cassini Mission Site at the Jet Propulsion Lab: https://solarsystem.nasa.gov/missions/cassini/overview/.

ジェット推進研究所のカッシーニ計画サイト：https://solarsystem.nasa.gov/missions/cassini/overview/

NASA Galileo Mission Site: https://solarsystem.nasa.gov/missions/galileo/overview/.

NASAのガリレオ計画サイト：https://solarsystem.nasa.gov/missions/galileo/overview/

NASA’s Juno Mission to Jupiter: https://solarsystem.nasa.gov/missions/juno/overview/ or https://www.missionjuno.swri.edu/.

NASAの木星探査計画ジュノー：https://solarsystem.nasa.gov/missions/juno/overview/ または https://www.missionjuno.swri.edu/

Voyager Mission Site at the Jet Propulsion Lab: https://voyager.jpl.nasa.gov/.

ジェット推進研究所のボイジャー計画サイト：https://voyager.jpl.nasa.gov/

NASA Data Center Website: https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/planets/jupiterpage.html.

NASAデータセンターのサイト：https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/planets/jupiterpage.html

NASA’s Solar System Exploration Site: https://solarsystem.nasa.gov/planets/jupiter/overview/.

NASAの太陽系探査サイト：https://solarsystem.nasa.gov/planets/jupiter/overview/

Nine Planets Website: https://nineplanets.org/jupiter/.

Nine Planetsのサイト：https://nineplanets.org/jupiter/

Planetary Society Website: https://www.planetary.org/worlds/jupiter.

惑星協会のサイト：https://www.planetary.org/worlds/jupiter

NASA Data Center Website: https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/planets/saturnpage.html.

NASAデータセンターのサイト：https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/planets/saturnpage.html

NASA’s Solar System Exploration Site: https://solarsystem.nasa.gov/planets/saturn/overview/.

NASAの太陽系探査サイト：https://solarsystem.nasa.gov/planets/saturn/overview/

Nine Planets Website: https://nineplanets.org/saturn/.

Nine Planetsのサイト：https://nineplanets.org/saturn/

Planetary Society Website: https://www.planetary.org/worlds/saturn.

惑星協会のサイト：https://www.planetary.org/worlds/saturn

Neptune at NASA Data Center Website: https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/planets/neptunepage.html.

NASAデータセンターの海王星ページ：https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/planets/neptunepage.html

Neptune at NASA’s Solar System Exploration Site: https://solarsystem.nasa.gov/planets/neptune/overview/.

NASA太陽系探査サイトの海王星ページ：https://solarsystem.nasa.gov/planets/neptune/overview/

Neptune at Nine Planets Site: https://nineplanets.org/neptune/.

Nine Planetsの海王星ページ：https://nineplanets.org/neptune/

Neptune at Planetary Society Website: https://www.planetary.org/worlds/neptune.

惑星協会の海王星ページ：https://www.planetary.org/worlds/neptune

Uranus at NASA Data Center Website: https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/planets/uranuspage.html.

NASAデータセンターの天王星ページ：https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/planets/uranuspage.html

Uranus at NASA’s Solar System Exploration Site: https://solarsystem.nasa.gov/planets/uranus/overview/.

NASA太陽系探査サイトの天王星ページ：https://solarsystem.nasa.gov/planets/uranus/overview/

Uranus at Nine Planets Site: https://nineplanets.org/uranus/.

Nine Planetsの天王星ページ：https://nineplanets.org/uranus/

Uranus at Planetary Society Website: https://www.planetary.org/worlds/uranus.

惑星協会の天王星ページ：https://www.planetary.org/worlds/uranus

Cassini: 15 Years of Exploration: https://www.youtube.com/watch?v=2z8fzz_MBAw. A quick visual summary of mission highlights (2:00).

『Cassini: 15 Years of Exploration（カッシーニ：15年間の探査）』：https://www.youtube.com/watch?v=2z8fzz_MBAw。探査の見どころを映像で手短に振り返る（2:00）。

Cassini’s Grand Finale: https://www.youtube.com/watch?v=xrGAQCq9BMU. JPL video describes the accomplishments and final descent into Saturn of this mission (4:00).

『Cassini’s Grand Finale（カッシーニのグランドフィナーレ）』：https://www.youtube.com/watch?v=xrGAQCq9BMU。探査の成果と最後の土星への降下を紹介するJPLの動画（4:00）。

Fly into the Great Red Spot of Jupiter: https://www.youtube.com/watch?v=uj3Lq7Gu94Y. A remarkable 2017 NASA animation from Juno data, flying above and into the Red Spot, with a bar showing your altitude (1:00).

『Fly into the Great Red Spot of Jupiter（木星の大赤斑へ飛び込む）』：https://www.youtube.com/watch?v=uj3Lq7Gu94Y。ジュノーのデータからNASAが作った2017年の見事なアニメーション。高度を示すバーとともに、大赤斑の上空から内部へ飛び込む（1:00）。

Four Days at Saturn: https://www.youtube.com/watch?v=GTYKmxlbtiou. Cassini was focused on the planet Saturn for 44 hours to obtain this labeled, sped-up movie of changes in its atmosphere (2:00).

『Four Days at Saturn（土星での4日間）』：https://www.youtube.com/watch?v=GTYKmxlbtiou。カッシーニが44時間にわたって土星を観測し、大気の変化を早回しで示した、名称表示つきの動画（2:00）。

Hubble Watches Dark Spot on Neptune Die: https://www.youtube.com/watch?v=iKHtx5y6C4M. Hubble observations of changes in the atmosphere of Neptune, with nice images (3:00).

『Hubble Watches Dark Spot on Neptune Die（ハッブルが海王星の暗斑の消滅を見届ける）』：https://www.youtube.com/watch?v=iKHtx5y6C4M。海王星大気の変化についてのハッブル観測を、美しい画像で紹介する（3:00）。

In the Land of Enchantment: The Epic Story of the Cassini Mission to Saturn: https://www.youtube.com/watch?v=Vx135n8VFxY. Inspiring illustrated lecture by Cassini Mission Imagining Lead Scientist Carolyn Porco (1:38).

『In the Land of Enchantment: The Epic Story of the Cassini Mission to Saturn（魅惑の地で――土星探査計画カッシーニの壮大な物語）』：https://www.youtube.com/watch?v=Vx135n8VFxY。カッシーニの画像観測を率いた科学者キャロリン・ポルコによる、画像を交えた心を動かす講演（1:38）。

Jupiter Globe Rotation: https://www.youtube.com/watch?v=QND_NtNFAvIu. Beautiful 2014 video showing the rotation of Jupiter with its many atmospheric features, made from Hubble Space Telescope photos (1:00).

『Jupiter Globe Rotation（木星の球体の回転）』：https://www.youtube.com/watch?v=QND_NtNFAvIu。ハッブル宇宙望遠鏡の写真から作った2014年の美しい動画。木星が、多彩な大気の模様とともに回転する様子を示す（1:00）。

Jupiter’s Magnetosphere: https://www.youtube.com/watch?v=e0tqmrZn6kY. 2011 video about the magnetosphere of Jupiter and why we continue to be interested in it, featuring astronomer Fran Bagenal (2:00).

『Jupiter’s Magnetosphere（木星の磁気圏）』：https://www.youtube.com/watch?v=e0tqmrZn6kY。天文学者フラン・バジェナルが登場する2011年の動画。木星の磁気圏と、私たちが今もそれに関心を持つ理由を紹介する（2:00）。

Jupiter, the Largest Planet: https://www.youtube.com/watch?v=MNt79d7deoA. Very dramatic 2010 introduction to the planet, produced with Science on a Sphere (7:00).

『Jupiter, the Largest Planet（最大の惑星、木星）』：https://www.youtube.com/watch?v=MNt79d7deoA。Science on a Sphereを用いて制作した、非常に印象的な2010年の木星紹介（7:00）。

Lightning Across the Solar System: https://www.youtube.com/watch?v=F253nFr-rtQ. NASA’s 2019 video compares lightning on Earth with giant lightning bolts at Jupiter and Saturn (4:00).

『Lightning Across the Solar System（太陽系にわたる雷）』：https://www.youtube.com/watch?v=F253nFr-rtQ。NASAの2019年の動画。地球の雷と、木星や土星の巨大な雷を比較する（4:00）。

New Science from Jupiter: https://www.youtube.com/watch?v=txNjILemtsw. Brief 2018 review of the first Juno mission results, from NASA, with amazing images (5:00).

『New Science from Jupiter（木星からの新しい科学）』：https://www.youtube.com/watch?v=txNjILemtsw。NASAが2018年に、ジュノー初期の成果を驚くような画像とともに手短に紹介した動画（5:00）。

Saturn’s Stunning Double Show: https://www.youtube.com/watch?v=r7P_0iltFXs. HubbleCast #33 from 2010: what we learned about the aurorae at both its poles when Saturn’s rings were edge-on to us (5:00).

『Saturn’s Stunning Double Show（土星の見事な二重のショー）』：https://www.youtube.com/watch?v=r7P_0iltFXs。2010年のHubbleCast第33回。土星の環が地球から真横に見えたとき、両極のオーロラについて何がわかったかを紹介する（5:00）。

Voyager's Last Encounter: https://www.youtube.com/watch?v=UqVuDhfh9W8. 1989 overview of Voyager 2 at Neptune: with results and quotes by mission scientists (4:00).

『Voyager's Last Encounter（ボイジャー最後の接近）』：https://www.youtube.com/watch?v=UqVuDhfh9W8。海王星を訪れたボイジャー2号についての1989年の概要。成果と探査科学者の言葉を紹介する（4:00）。