質問: 熱を発していることが明らかになっている、17世紀にカッシーニが発見した木星の巨大な渦のことを何という?
回答: 大赤斑

タイトル: 木星の環
木星の環の存在は、1975年のパイオニア11号によるヴァン・アレン帯の観測結果から推測されたものである。1979年にボイジャー1号は、露光過度の木星の環の写真を1枚撮影した。同じ年、ボイジャー2号によってさらに広範囲の写真が撮影され、環の構造がおおよそ判明した。1995年から2003年にかけて、ガリレオによってさらに精細な写真が撮影され、木星の環に関する知見が大幅に向上した。1997年と2002年には、地上のケック天文台から、1999年にはハッブル宇宙望遠鏡で観測され、後方散乱光の下での豊富な構造が明らかとなった。2007年2月から3月には、ニュー・ホライズンズから写真が伝送され、主環の精細な構造が初めて明らかとなった。2000年、土星に向かう途中のカッシーニも木星の環を広範囲に観測した。木星の環を観測する将来のミッションによって、環についての更なる情報が得られると期待されている。

タイトル: 土星
地球から見た土星の向きは土星が公転するにつれて変わるため、1612年には環を観測出来なくなった。しかし、1613年に見えなくなった環が再び見えるようになりガリレオをさらに悩ませた。この土星の環の謎は、1655年にクリスティアーン・ホイヘンスがガリレオよりも数段優れた望遠鏡で観測するまで解けなかった。その後、1675年にジョヴァンニ・カッシーニは土星の環は間をあけた複数の輪で構成されている事を発見した。彼の名に因んでA環とB環の隙間はカッシーニの間隙と名付けられている。またA環内にはエンケの間隙と呼ばれるカッシーニの間隙よりも細い隙間が存在する。これはドイツの天文学者フランツ・エンケにちなんでつけられたものだが、現在のエンケの間隙はジェームズ・キーラーによって発見されたものである。A環にはキーラーの空隙と呼ばれる隙間も存在する。

タイトル: 大彗星
大彗星(だいすいせい、Great Comet)とは、特に明るく壮大になった彗星のことである。彗星には公式には発見者の名前が付けられるが、中には最も明るくなった年を付けて、「...年の大彗星」と呼ばれているものもある。

タイトル: 木星の環
1996年11月のガリレオの観測で、ひだの波長は、1920 ± 150 km と 630 ± 20 km、垂直の高さは 2.4 ± 0.7 km と 0.6 ± 0.2 km とそれぞれ測定された。大きい方のひだの形成は、総質量が2–5×10 kgの彗星から放出された粒子の雲が環に衝突し、環が赤道面から2km歪んだと仮定すると説明することができる。経時的に細かくなる似たような螺旋状のひだは、カッシーニによって、土星のC環とD環でも発見されている。

タイトル: 木星の大気
これらの記録は、木星の大気は時々、大規模な擾乱によって乱されることがあるが、全体としてはかなり安定していることを示した。木星の大気の垂直運動は、地上からの観測による痕跡ガスの同定で、かなり特定された。シューメーカー・レヴィ第9彗星の衝突後の分光学的研究で、雲頂の下の化学組成について概観することができた。アンモニア、硫化水素等とともに二原子硫黄や二硫化炭素の存在も記録され、これは木星上からの初めての検出であった。また、二原子硫黄については、天体からの二例目の検出であった。一方、二酸化硫黄等の酸素含有分子は検出されず、天文学者を驚かせた。木星に突入したガリレオは、気圧22バールの高度までの風、温度、組成、雲、放射レベル等を測定した。大赤斑を最初に観測したのは、1664年5月にこれを記述したロバート・フックであると言われるが、フックのスポットは別のベルトのスポットであった可能性がある。

タイトル: ゲルマン (化合物)
ゲルマンは木星の大気から発見された。

タイトル: 地球膨張説
1889年、および1909年にイタリアの地質学者ロベルト・マントヴァーニ(英語版)が短い論文で地球の熱膨張による地殻の拡張という仮説を発表した。マントヴァーニの説は、かつての地球は大陸地殻にほぼ覆われていて、それが地球内部の熱膨張により火山活動が起こり、地殻が引き裂かれ海が誕生したというもので、大陸移動説のアルフレート・ヴェーゲナーによって彼の著書『大陸と海洋の起源』で紹介されている。ただ、ヴェーゲナーはマントヴァーニの説は支持しなかった。1950年代にオーストラリアの地質学者サミュエル・ウォーレン・ケアリー(英語版)が、大陸移動を説明する説として再び取り上げ、この説の中心的な論客となった。彼は「プレートテクトニクス」という語を考案したことで知られるが、そのメカニズムとして考えていたのは地球の膨張だった。

タイトル: 彗星
だとすると乾いた土の量は絶えず増加するため、その惑星の水分は絶えず供給されていない限り絶えず減っていき、ついにはなくなるはずだと考えたのである。ニュートンは、われわれの空気のもっとも精妙で最上の部分を構成する、生命とすべての存在に絶対不可欠な精気が、彗星によってもたらされるのではないかと考えた。また、彼の推測によると、彗星は太陽に新しい燃料を補充しており、その発光体からすべての方向に絶えず送られる流れによって太陽の光を回復させているとした。「巨いなる沸き立つ尾より振るえてはあまたの珠玉に潤いを甦らせるその長き楕円の風の吹くところ傾く太陽に新たな燃料を与える星界を照らすがため天空の火を養う」18世紀以前に、彗星の物理的構造について正しい仮説を立てていた科学者もいた。

タイトル: 渦潮
オラウス・マグヌスは1539年に『カルタ・マリナ』にてロフォーテン諸島の西に大きな渦として、モスクストラウメンを描いている。ギリシア神話の怪物・カリュブディスは後にシチリア島の海岸にて船全体を飲み込む渦潮として合理化された。パウルス・ディアコヌスは8世紀にベルギーに住んでいた頃、激しい高潮に慣れていない地中海の聴衆に向けて海嘯と渦潮についての説明をランゴバルドの歴史(英語版)に記している。

タイトル: 大論争 (天文学)
したがって、この渦巻星雲は我々の銀河系の中にあると導かれる。このように、1920年の時点では、銀河系の大きさと星雲までの距離について、カーチスの説とシャプレーの説の2つが存在していた。

タイトル: 木星探査
ユリシーズは1992年と2000年に木星の磁気圏をさらに詳細に観測し、カッシーニは2000年に木星に接近し、木星の大気の非常に詳細な写真を撮影した。ニュー・ホライズンズは2007年に木星を通過し、木星及びその衛星のパラメータを詳しく測定した。ガリレオは1995年に木星に到達し、2003年まで観測を行った。この期間に、ガリレオは木星系についての大量の情報を集め、4つ全てのガリレオ衛星に接近し、そのうち3つが薄い大気を持つ証拠と表面の直下に液体の水を持つ可能性を示した。また、ガニメデの磁気圏も発見した。木星への接近中、シューメーカー・レヴィ第9彗星の衝突にも遭遇した。1995年12月、木星の大気に大気プローブを送り、現在のところ木星の大気に入った唯一の探査機となっている。

タイトル: カッシーニ (探査機)
カッシーニが土星軌道に投入されてからの10年間の成果は、以下の通り。また、この間に200万回コマンドを実行し、科学データを514GB収集、土星の衛星を7つ発見、土星の衛星に132回フライバイし、26ヶ国からの科学者が計画に参加、科学論文を3039件発行、土星を206周回実施、写真を33万2,000枚撮影、エンジン噴射を291回実施した。カッシーニの探査の成果(判明したこと)として、衛星や環の発見以外に、次のようなことが挙げられる。木星には独立した嵐が存在し、小さな斑点となって現れることが分かった。木星付近で、一般相対性理論を検証する実験の再現に成功した。すなわち、太陽の近くをかすめるように電波を発射し、太陽の近くを通らない場合より到達に時間がかかることを証明した。これは、重い天体の近くで時空が歪むというアインシュタインの理論と整合する。

タイトル: 木星
過去には地殻の突起部分が影響しているという説や、ソリトンではないかという説もあったが、現在では巨大な台風と考える説がもっとも無理が少ない。計算では、この赤斑を作る嵐は安定しており、今後も惑星が存在する限り消えないとも言われていたが、20世紀後半から21世紀初頭の観測により年々大きさが縮小していることが明らかになっており、2014年5月15日、大赤斑が1930年代以降の観測史上最も縮小していることがアメリカ航空宇宙局から発表された。このまま縮小が進むと21世紀の中頃には消滅すると考えられているが、一方で大赤斑の見た目は縮小しているもののその原動力となっている渦は存在し続けており、消滅の危機にあるわけではないという見解も存在する。この楕円形の大赤斑の寸法は、長径2.4 - 4万キロメートル、短径1.2 - 1.4万キロメートルであり、地球2 - 3個がすっぽり納まる。

タイトル: カッシーニ (探査機)
タイタンには、液体が流れたことによる流路があることが分かった。大気からの降雨があることが確認された、太陽系では地球以外の唯一の天体となっている。タイタンの濃密な大気は、メタンが分解され、それが再結合した炭化水素のような大きな有機分子ができることで作られたことが分かった。タイタンのメタンが、生物由来でないことが強く推測された。

タイトル: WASP-17b
WASP-17b の直径は木星の1.5-2倍、質量は木星の半分程度である。平均密度は0.08 - 0.19g/cmで、木星の1.326g/cmや地球の5.515g/cmに比べてかなり低い。これは惑星が恒星に接近した楕円軌道を持つため、潮汐摩擦により内部に熱が発生しているためだと考えられている。またWASP-17bは軌道傾斜角が150度の逆行軌道を持つ可能性が高い。事実であれば逆行惑星が発見された最初の例である。これはロシター効果と呼ばれる現象の観測に基づいている。WASP-17bが逆行軌道を取るようになった原因は明らかではないが、他の惑星と接近した際に強い重力散乱を受け楕円軌道に弾き飛ばされたという説や、未発見の伴星から古在メカニズムを通じて影響を受け、少しずつ軌道傾斜角が変化したという説が唱えられている。

タイトル: 木星の大気
木星の大気の循環は、地球の大気の循環とはかなり異なっている。木星の内部は液体であり、固体の表面を持たない。そのため、惑星の外層全体で対流が起こる。2008年現在で、木星の大気のダイナミクスに関する包括理論は未だできていない。そのような理論は、以下の事実を説明できることが必要である:木星の赤道を中心に対称で狭く安定なバンドやジェットの存在、赤道の強い順行ジェット、ゾーンとベルトの差異、大赤斑のような巨大な渦の起源と持続。木星の大気のダイナミクスに関する理論は、浅灘モデルと深層モデルの大きく2つに分類される。前者は、観測される循環は、安定した内部を覆う惑星の薄い外層に限定されると考えるもので、後者は、観測される大気の流れは、惑星の深層の根源的な循環が表層に表れたものに過ぎないと考えるものである。

タイトル: 木星の大気
浅灘モデルは、観測される大気の流れがどのようにして安定基準を破るのかを説明できない。さらに複雑な多層の浅灘モデルでは、循環はさらに安定になるが、多くの問題は残ったままである。ガリレオは、木星の風は水の氷の下、気圧5から7バールのところでも吹いていることを観測したが、これは木星の大気の循環が実はかなり深いことを示唆しているのかもしれない。深層モデルは、1976年にBusseによって初めて提唱された。彼のモデルは、流体力学におけるテイラー=プラウドマン理論に基づいている。高速自転する理想的な順圧流体では、流れは回転軸に平行な一連の円筒として組織される。理論の条件は、恐らく木星内部の流体と合致している。そのため、恐らく木星の水素マントルは多数の円筒に分かれており、それぞれの円筒内で独立した循環が行われている。

タイトル: C/1664 W1
この彗星の出現は、当時の学者らにとって、彗星の正体に関する研究と議論を深める好機であった。17世紀中頃の天文学はまだ、プトレマイオスの体系、コペルニクスの体系、ティコの体系がせめぎ合う時代であった。その中で、逆行のような惑星と共通する特徴を持ちつつ、短期間しか現れず常軌を逸した運動をする彗星をどう理論付けるかは、それぞれの宇宙観において大きな問題だった。中世盛んであったスコラ学では、彗星は地球大気で起こる現象と考えられ、ティコは彗星が天体であることを主張したが、ガリレオ・ガリレイでさえ彗星を大気中の現象と結論付けていた。イギリスでは、クリストファー・レンとジョン・ウォリスが、この彗星を観測した結果を基に、逸早く彗星の運動についての理論を構築したが、彼らの理論は、彗星の運動を直線的と仮定したものであった。

タイトル: 潮汐説
イギリスの天文学者ジェームズ・ジーンズらによって1910年代に唱えられた。原始太陽のすぐ近くを別の恒星が通過したため、その引力により太陽と恒星から物質〈ガス〉が引きはがされ、その一部は太陽に返り、一部は恒星に返ったが、中間に残ったガスが固まり惑星となったとする説である。太陽系では角運動量の大部分が惑星に集中している事実をうまく説明でき、また、9個の惑星(当時の説)のうち、木星が最も大きくその両側に行くに従って惑星が小さくなって、ちょうど葉巻型の分布を示している事は、太陽と恒星から引き出されたガスの形状を表していると考えられた。

タイトル: カッシーニ (探査機)
カッシーニ (Cassini-Huygens) は、アメリカ航空宇宙局(NASA)と欧州宇宙機関(ESA)によって開発され、1997年に打上げられた土星探査機である。金星→金星→地球→木星の順に合計4回のスイングバイを行なって土星軌道に到着した。惑星探査機ホイヘンス・プローブ (2.7 m、320 kg) を搭載しており、同機はタイタンでカッシーニより切り離されてタイタンに着陸し、大気の組成・風速・気温・気圧等を直接観測した。カッシーニとホイヘンスよりなる土星探査はカッシーニ・ホイヘンス・ミッションと呼ばれ、欧米18カ国の科学者約260人が参画している。カッシーニの名は、天文学者ジョヴァンニ・カッシーニに、ホイヘンスの名は同じく天文学者クリスティアーン・ホイヘンスに由来する。当初はガリレオ同様に小惑星に接近する計画だったが、予算の都合により断念された。

タイトル: 渦動説
何らかの流体・媒質の作用によって天体の動きを説明しようとした説であり、当初支持者が多かったものの、後にニュートンが提唱した説(ニュートン力学)が現れ、17世紀から18世紀にかけてデカルト派とニュートン派に分かれて大論争に発展した。18世紀なかごろに渦動説に否定的な証拠が得られたが、科学史的・科学哲学的には重要な説である。渦動説は、デカルトの形而上学と自然哲学に関する教科書的な書『哲学原理』(1644年)に記述され、人々に知られるところとなった。また、デカルトが1633年ころには執筆していたものの、出版をためらい結局死後に出版されることになった『世界論』(宇宙論とも。Le monde 1656年)においてもこの説は解説されている。現代でもそうであるが、デカルトが生きていた当時も天体の運動はいかなる原理で引き起こされているのか?と問いかけが行われていた。

タイトル: カシオペヤ座A
1979年にヨシフ・シクロフスキーはカシオペヤ座Aにはブラックホールが存在すると予言した 。1999年、チャンドラX線天文台はこの超新星残骸の中心付近に「高温の点状光源」を発見した。この天体はそれまで存在が予言されていたものの見つかっていなかった中性子星あるいはブラックホールに非常によく類似している 。現在のカシオペヤ座Aの膨張速度の観測データから逆算すると、この天体を作った超新星爆発は1667年前後に観測されたと推定されている。一方、ウィリアム・アッシュワース他の天文学者は、ジョン・フラムスティードが1680年8月16日にこの超新星残骸の位置の近くに「カシオペヤ座3番星」という星を観測して記載していることから、彼はこの超新星残骸を偶然観測し、誤って普通の恒星として自分の星表に記載したのではないか、と示唆している。

タイトル: 惑星
すると希薄になったガスは速度を高め、ここに落ち込んできた原始惑星が加速され、領域の外側に留めるようになる。これらはやがて集積し、大きな天体を形成するようになる。雪境界線が集めた物質が木星になったと考えられるが、このような巨大ガス惑星は惑星系円盤に必ず生じるとは限らない。木星は塵が集まった天体がさらにガスを集積して形成されたと考えられるが、それにはガスがエネルギーを失って圧力が低い「冷えた」状態でなければ安定しない。あまりに時間がかかり過ぎると、ガスが冷える前に恒星の活動や核になるべき岩石系天体の影響で失われてしまい、結果として巨大ガス惑星は形成されないことになる。この、ガスのエネルギーが奪われる「熱移送」がどのように起こったかについては、明らかにされていない部分が多い。太陽系の場合、原始惑星や最初の巨大ガス惑星形成は、恒星の核融合開始から200万年後には行われたと考えられる。

タイトル: 土星探査
2004年7月1日、探査機カッシーニが土星軌道投入噴射を行い、土星の軌道上に乗った。土星軌道投入前から、カッシーニは既に広範囲に土星系を研究していた。2004年6月、フェーベに再接近し、高画質な映像とデータを地球へ送信している。カッシーニは2度のタイタンフライバイを行い、2004年12月25日にホイヘンス・プローブの投入を試みた。ホイヘンスはタイタンの表面に2005年1月14日に着陸し、大気降下中から着陸後にかけて大量のデータを送信した。2005年、カッシーニはタイタンと氷の衛星で複数のフライバイを行っている。2006年3月10日、NASAはカッシーニがエンケラドゥスから火山の噴火のように湧き出る水を発見し、衛星内部に液体の水があるという証拠であると発表した。2006年9月20日、カッシーニの写真によって、F環、G環、E環の間に以前は知られていなかった環が発見された。