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Title: 火星 (Mars)
Section: 観測

16世紀デンマークの天文学者ティコ・ブラーエは、地球を中心に太陽（火星など惑星は太陽の周りを回る）が回る変則的な天動説をとっていたが、肉眼によるものではもっとも精密に火星の軌道を観測した。ティコ（慣習として姓でなく名を通称とする）の助手であったヨハネス・ケプラーは師の死後、観測データを解析することで惑星の軌道が円ではなく楕円であること、さらに火星の軌道からほかの惑星の軌道も楕円でありケプラーの法則に従うという地動説を主張した。公転速度が速く観測しやすい火星の軌道離心率が冥王星や水星に次いで大きい0.0934であったことも幸運であった。1877年の火星大接近とスキアパレッリの発表に始まった火星運河説に重大な疑問を投げかけたのが、エッジワース・カイパーベルトの提唱者の1人であるカイパーである。1947年、火星を赤外線帯で観測し、大気の成分が二酸化炭素であると主張した。地球大気の重要な成分である窒素、酸素、水蒸気の痕跡は見当たらず、文明を持つ火星人の存在はほぼ否定された。地球は780日（2年と7週間と1日）ごとに火星を追い越し、そのときの距離は約8000万キロ（約4光分）まで接近する。しかし、火星軌道が楕円であるために最接近時の距離は変化する。火星の近日点付近で接近すれば接近距離は5600万キロ程度となるが、遠日点付近で接近すれば1億キロ程度と2倍近く距離が異なる。肉眼で観測していると、火星は通常、ほかの星とはっきり異なる黄色あるいはオレンジ色や赤っぽい色に見え、軌道を公転するにつれて地球から見るほかのどの惑星よりも大きく明るさが変化する。これは、火星が地球からもっとも離れるときにはもっとも近づいたときの7倍以上も距離が離れるためである。なお、太陽と同じ方向にある合前後の数か月間は太陽の光で見えなくなることもある。もっとも観測に適した時期は32年ごとに2回、15年と17年をおいて交互にやってきて「大接近」と呼ばれる。この時期は常に7月終わりから9月終わりの間になる。この時期に火星を望遠鏡で見ると表面のさまざまな様子を詳細に見ることができる。低倍率でも見える特に目立つ特徴は極冠である。2003年8月27日9時51分13秒（世界時）に火星は過去60,000年でもっとも近く、5,575万8,006キロまで地球に接近した（惑星光行差補正なしでの値）。この大接近は火星の近日点通過の3日後が火星の衝の翌日と重なったために生じたもので、地球から火星を特に見やすくなった。これ以前にもっとも近く接近したのは紀元前57617年9月12日と計算されている。太陽系の重力計算の詳細な解析から、2287年には2003年よりも近い接近が起こると計算されている。しかし正確に見ていくと、この記録的な大接近は284年ごとに4回起きている別の大接近よりもごくわずかに近いだけであることが分かる。たとえば、2003年8月27日の最接近距離が0.37271auであるのに対して1924年8月22日の最接近距離は0.37284auであり、2208年8月24日の接近は0.37278auである。2084年11月10日には火星から見て地球の太陽面通過が起こる。このときには太陽と地球、火星が一直線上に並ぶ。同様に火星から見た水星や金星の太陽面通過も起こる。火星の衛星であるダイモスは火星から見た角直径が太陽のそれより充分に小さいため、ダイモスによる部分日食も太陽面通過とみなせる。1590年10月13日には過去唯一の金星による火星食が起こり、ドイツのハイデルベルクでメストリンによって観測された。
Title: 火星 (Mars)
Section: 火星起源の隕石

地球上で発見されたもののうち、確実に隕石であり、かつ火星に起源を持つと思われる岩石がいくつか知られている。これらの隕石のうち2つからは古代の細菌の活動の痕跡かもしれない特徴が見つかっている。1996年8月6日、NASAは火星起源と考えられている「ALH84001」隕石の分析から、単細胞生命体の化石の可能性がある特徴が発見されたと発表した。しかしこの解釈にはいまだに議論の余地がある。『Solar System Research』2004年3月号（38, p.97）に掲載された論文では、イエメンで発見されたカイドゥン隕石が火星の衛星フォボスに起源を持つ可能性があると示唆している。2004年4月14日にNASAは、オポチュニティによって調査された"Bounce"という名前の岩石が、1979年に南極で発見された隕石「EETA79001-B」と似た組成を持っていることを明らかにした。この岩石はこの隕石と同じクレーターから飛散したか、あるいは火星表面の同じ地域にある別々のクレーターから飛ばされた可能性がある。
Title: 火星 (Mars)
Section: 氷の湖

2005年7月29日、BBCは火星の北極地方のクレーターで氷の湖が発見されたと報じた。ESAのマーズ・エクスプレス探査機に搭載された高解像度ステレオカメラで撮影されたこのクレーターの画像には、北緯70.5度、東経103度に位置し、火星北極域の大半を占めるボレアリス平野にある無名のクレーターの底に平らな氷が広がっている様子がはっきりと写っている。このクレーターは直径35キロ、深さ約2キロである。BBCの報道ではやや誇張されているが、もともとのESAの発表ではこれが湖であるとは主張していない。火星の数多くのほかの場所に見られるものと同様に、この円板状の氷は暗く低温の砂丘の頂上（高度約200メートル）に薄い層状の霜が凝結してクレーターの底に広がったものである。報じられたこの氷が特に珍しいのは、霜のいくらかが1年中残りうるほどこの場所が高緯度にあるという点だけである。赤道付近は日中20℃を越すこともあり、高緯度でなければ氷は存在できない。また、液体の水も、火星の大気は希薄、すなわち大気中の水蒸気圧が小さいため、火星表面のほとんどの地域ではすぐ蒸発してしまうため存在できない。液体の水が存在できるのはヘラス盆地など限られた場所のみである。
Title: 火星 (Mars)
Section: 生命

かつての火星は現在よりも確実に生命に適した環境だったという証拠は存在するが、実際に生命がいたかどうかについては確定できていない。ある研究者は、火星起源の岩石（特に「ALH84001」隕石）に過去の生命活動の証拠が含まれていると主張する。だが現状では合意は得られていない。逆に、この隕石は過去数十億年液体の水が存在できるような温度に一定期間さらされたことは無いことを示す研究もある。バイキング探査機は、火星の土壌から微生物を検出したという結果をいくつか得たが、のちに多くの科学者によって否定されている。この件については現在も議論が続いている。火星の大気にメタンがごく微量存在している原因は、現在生命活動が進行しているから、という説がある。あくまで非主流の一説であり、主流としては生命活動に由来しない別の理由によるものと考えられている。現在の火星は、ハビタブルゾーン内（生命存在の可能な天体が、存在できる領域）にあるとされる。
Title: 火星 (Mars)
Section: 人類との関係
Subsection: 歴史と神話

火星の名称（Mars／マーズ）は、ローマ神話の神マルス（ギリシア神話の軍神アレース）から名付けられた。メソポタミアの民は赤い惑星に戦火と血を連想して彼らの戦神ネルガルの名を冠して以来、火星には各々の地でその地の戦神の名がつけられている（ほかの惑星名についてもほぼ同様の継承が認められる）。
Title: 火星 (Mars)
Section: 人類との関係
Subsection: 東洋

火星は五行説に基づく呼び名であり（五行説は東洋医学の基礎理論でもある）、学問上（天文史料）では熒惑（ケイコク）といった。「熒」はしばしば同音の「螢」と誤られる。また、この場合の「惑」は「ワク」ではなく「コク」と読む。江戸時代には「なつひぼし」と訓じられた。そのため夏日星という和名もある。火星がさそり座のアンタレス（黄道の近くに位置しているため）付近にとどまること（地球から観測する場合、火星は順行から逆行に切り替える数日間、天球上の同じ場所に止まるように見える）を熒惑守心（熒惑心を守る）といい、不吉の前兆とされた。「心」とは、アンタレスが所属する星官（中国の星座）心宿のこと。
Title: 火星 (Mars)
Section: 人類との関係
Subsection: 占星術

火星は七曜・九曜のひとつで、10大天体のひとつである。西洋占星術では白羊宮（おひつじ座）の守護惑星で、天蠍宮（さそり座）の副守護惑星であり、凶星（マレフィック）である。男性的なエネルギーを表し、ひとつの星座に約2ヶ月弱ほど滞在するため、毎月の健康運や恋愛運、勝負のタイミングなどを占う際に重要なヒントを与えてくれるとされ、象徴するキーワードは「肉体的な活力やエネルギー」「情熱」「挑戦」「勝利」「冒険」「リーダーシップ」「攻撃性」「征服欲」「短期」「暴力的」「障害やトラブル」「緊張」などで、象徴する人物は「若い男性」「運動選手（アスリート）」「軍人」「体を使う職業の人」などがある。
Title: 火星 (Mars)
Section: 人類との関係
Subsection: 惑星記号

火星の惑星記号はマルスを象徴する盾と槍を図案化したものが、占星術・天文学を通して用いられる。これを雌雄の表記に転用したのはカール・フォン・リンネであり、生殖器の図案ではない。
Title: 金星 (Venus)
Section: abstract

金星（きんせい、ラテン語: Venus 、英語: Venus ）は、太陽系で太陽に近い方から2番目の惑星。また、地球にもっとも近い太陽周回軌道を持つ惑星である。地球型惑星であり、太陽系内で大きさと平均密度がもっとも地球に似た惑星であるため、「地球の姉妹惑星」と表現されることがある。また、太陽系の惑星の中で最も真円に近い公転軌道を持っている。地球から見た金星は常に太陽の近傍に見えることから明け方と夕方にのみ観測でき、太陽、月に次いで明るく見える天体のため、明け方に見えるものを「明けの明星」、夕方に見えるものを「宵の明星」という。
Title: 金星 (Venus)
Section: 物理学的性質
Subsection: 大気と温度

金星には二酸化炭素（CO2）を主成分とし、わずかに窒素を含む大気が存在する。気圧は非常に高く、地表で約92気圧（atm）ある（地球での水深920メートルに相当）。地表での気温は約730K（約460℃）に達する。高温となっている金星地表から雲層（高度45-70km）までの下層大気の温度勾配は、雲層の上端で有効温度になるような気温減率にほぼ従っており、高度50km付近では1気圧で約350K（75℃）、55km付近では0.5気圧で約300K（27℃）と、地球よりやや高い程度である。金星の自転は非常にゆっくりなものである（#自転を参照）が、熱による対流と大気の熱慣性のため、昼でも夜でも地表の温度にそれほどの差はない。大気上層部の「スーパーローテーション」と呼ばれる4日で金星を一周する高速風が、金星全体へ熱を分散するのをさらに助けている。高度45kmから70kmに硫酸（H2SO4）の雲が存在する。このH2SO4の粒は下層で分解して再び雲層に戻るため、地表に届くことはない。雲の最上部では350km/hもの速度で風が吹いているが、地表では時速数kmの風が吹く程度である。しかし金星の大気圧が非常に高いため、地表の構造物に対して強力に風化作用が働く。2011年、ヨーロッパ宇宙機関（ESA）の探査機「ビーナス・エクスプレス」が大気の上層からオゾン層を発見した。2012年、ビーナス・エクスプレスの5年分のデータを解析した結果、上空125kmのところに、気温が-175℃の極低温の場所があることがわかった。この低温層は、2つの高温の層に挟まっており、夜の大気が優勢な部分が低温になっていると考えられている。この極低温から、二酸化炭素の氷が生じているとも考えられている。2020年9月、カーディフ大学の研究者を中心とするイギリス・アメリカ・日本の研究者から成る研究チームがチリのアルマ望遠鏡とハワイのジェームズ・クラーク・マクスウェル望遠鏡を用いて行った観測から、金星での環境下における地質学的条件や化学的条件のもとでは発生しないと考えられていたホスフィン（リン化水素）が金星の大気上層から検出されたという研究結果をネイチャーにて発表した。ホスフィンの生成要因として、研究チームは太陽光からの光化学反応や火山作用によって供給された可能性も検討されたが、検出されたホスフィンの量はそれらの要因では説明できなかった。まだ人類が知りえない未知の化学プロセスによって生成されている可能性が高いとされているが、地球上ではホスフィンは一部の嫌気性生物から生成される事が知られているため、金星大気に生命が存在している痕跡である可能性も示されている。アメリカ航空宇宙局（NASA）の長官ジム・ブライデンスタインはこれまでの地球外生命探査において「最大」の発見であるという見解を示している。ただしこのホスフィンの検出報告については、別の複数の研究者グループから疑義が呈されている。同じ観測データを異なるグループが独立して再解析したところホスフィンの特徴は統計的に有意な水準では検出されず、先の報告は誤検出の可能性が高いとの指摘がなされている。
Title: 金星 (Venus)
Section: 物理学的性質
Subsection: 大気と温度

=金星の地表は太陽により近い水星の表面温度（平均442 K（169 ℃））よりも高い。金星の地表の気温が高いのは、大気の主成分である CO2による温室効果のためである。金星の厚い雲は太陽光の80％を宇宙空間へと反射するため、金星大気への実質的なエネルギー供給は、太陽から遠い地球よりも少ない。このエネルギー収支から予測される金星の有効温度は227K（-46℃） と、実際の金星の地表温度に比べて約500Kも低温の氷点下となる。それが実際にそうならないのは、膨大な量のCO2によって大気中で温室効果が生じるためで、高密度のCO2による温室効果が510K分の温度上昇をもたらしている。
Title: 金星 (Venus)
Section: 物理学的性質
Subsection: 大気と温度

=金星大気の上層部には4日で金星を一周するような強い風が吹いている。この風は自転速度を超えて吹く風という意味でスーパーローテーションといわれる。風速は100m/sに達し、243日で一周する自転速度の60倍以上である。このことが実際に確かめられるまでは、昼の面で暖められた大気が上昇して夜の面に向かい、そこで冷却して下降するという単純な循環の様式が予想されていた。この現象は多くの人々の興味を引くこととなりさまざまな理論が提示され、金星最大の謎のひとつとされていたが、2020年に日本の金星探査機「あかつき」の観測データの分析より、この加速機構を担うのが「熱潮汐波」であることが明らかになった。南北の両極付近で巨大な渦が観測されている。北極の渦は1978年にアメリカ航空宇宙局（NASA）の探査機「パイオニア・ヴィーナス」によって、南極の渦は2006年にヨーロッパ宇宙機関（ESA）の探査機「ビーナス・エクスプレス」によって発見された。ビーナス・エクスプレスは南極の渦の観測を続け、2011年までにその詳細な構造を明らかにした。
Title: 金星 (Venus)
Section: 物理学的性質
Subsection: 大気と温度

=一見したところ、金星の大気物質と地球上の大気はまったくの別物である。しかし両者とも、かつてはほとんど同じような大気からなっていたとする以下の説があるため、地球の姉妹惑星とも言われてることから金星は地球の未来を知るための参考とされる。太古の地球と金星はどちらも現在の金星に似た濃厚な二酸化炭素の大気を持っていた。惑星の形成段階が終わりに近づき大気が冷却されると、地球では海が形成されたため、そこに二酸化炭素が溶け込んだ。二酸化炭素はさらに炭酸塩として岩石に組み込まれ、地球上の大気中から二酸化炭素が取り除かれた。金星では海が形成されなかったか、形成されたとしてもその後に蒸発し消滅した。そのため大気中の二酸化炭素が取り除かれず、現在のような大気になった。もし地球の地殻に炭酸塩や炭素化合物として取り込まれた二酸化炭素をすべて大気に戻したとすると、地球の大気は約70気圧になると計算されている。また、その場合の大気の成分はおもに二酸化炭素で、これに1.5％程度の窒素が含まれるものになる。これは現在の金星の大気にかなり似たものであり、この説を裏付ける材料になっている。金星では誕生から現在に至るまでに海洋は一度も形成されなかった。海洋は一度形成されて蒸発し消滅した。のどちらなのかはよく分かっていないがどちらかといえば後者が有力説。後者では金星では地球と同様に誕生直後に大気中の水蒸気が液化して海を形成し、その後に太陽定数の増加に伴い気温が上昇してある限界を超えたところで海の蒸発が始まり、温室効果を持つ水蒸気が放出されさらなる温度の上昇をもたらす循環に陥る暴走温室効果が歴史のいずれかの時点で発生して現在の状況に至ったと考えられている。前者の場合、金星は水蒸気の強い温室効果のため長期間マグマオーシャンと厚い水蒸気に覆われ続けて、地球と比べて非常にゆっくりとしたペースでマグマオーシャンの固化が進む。大気中の水蒸気は終始海を形成することができず、集積を終えた時点で存在していた水は水蒸気として長期間大気に留まっている間に宇宙空間に散逸し、現在の状態に至ったことになる。2つの歴史のどちらを辿るかは惑星が集積を終え冷却が始まった段階での太陽からの距離によって決定づけられると予想されている。地球はその境界より十分に外側で集積し冷却が始まったため形成直後に海洋を持つ惑星になったと考えられているが、金星の軌道はその境目となる距離に近いところにあり、金星がどちらの歴史を辿ったのかは明確な結論は得られていない。一方で、地球と金星の大気の違いは地球の月を形成したような巨大衝突の有無によるという考え方があるが、金星の地軸の傾きの原因は巨大衝突だという説もあるため、これらは両立しない。また、金星の濃密で高温な大気の影響で地球に衝突したら大惨事を引き起こすような巨大（直径50〜60m以下なら）隕石でも金星表面に到達する前に燃え尽きてしまう。このためそれなりの大きさの隕石でないと地表には到達できないため金星表面にはクレーターが地球に比べて圧倒的に少なく、存在するクレーターは巨大である。
Title: 金星 (Venus)
Section: 物理学的性質
Subsection: 公転

地球の公転周期と金星の公転周期の比をとると、365.2425... : 224.701... で、13 : 8 という単純な整数比にかなり近い。そのためスピログラフのような「美しい図形」などと話題にされることがあるが、金星と地球は共鳴関係にない（「尽数関係」ではない）。そのため、百万年あるいは億年の単位で見ると、それぞれに変化している。
Title: 金星 (Venus)
Section: 物理学的性質
Subsection: 自転

金星の赤道傾斜角は177度である。すなわち、金星は自転軸がほぼ完全に倒立しているため、ほかの惑星と逆方向に自転していることになる。地球など金星以外の惑星では太陽が東から昇り西に沈むが、（天球の同じ側を金星における北であるとして、東西南北の方角の順を同じとした場合）金星では太陽は西から昇って東に沈む。金星の自転がなぜ逆回転をしているのかはわかっていないが、おそらく大きな星との衝突の結果と考えられている。また、逆算すると金星の赤道傾斜角は3度ほどしか傾いておらず、自転軸が倒立しているとはいえ、軌道面に対してほぼ垂直になっていることになる。このため、地球などに見られるような、気象現象の季節変化はほとんどないと推測されている。金星の自転速度はきわめて遅く、地球の自転周期が24時間＝1日であるのに対し、金星の自転周期は地球時間で約243日かけて一回転していることになる。自転の向きは公転の向きと回転方向が逆であるため、自転で一回転する前に金星表面上の同一地点は太陽に正中してしまい、金星の1日は地球の約117日に相当することになる 。金星の自転周期は、地球との会合周期とほぼ一致している。そのため、地球と金星が最接近する際に地球からはいつも金星の同じ側しか見ることができない（会合周期は金星の5.001日にあたる）。これが何らかの共振のような現象によるものなのか、単なる偶然によるものなのかは不明である。2012年、欧州宇宙機関（ESA）の探査機ビーナス・エクスプレスから得られたデータにより、16年前より6.5分遅い周期で自転していることが判明した。
Title: 金星 (Venus)
Section: 物理学的性質
Subsection: 地形

金星表面には地球にある大陸に似て大きな平野を持つ高地が3つ存在する。イシュタル大陸はオーストラリア大陸ほどの大きさで北側に位置する。この大陸には金星最高峰であり、高さ11kmのマクスウェル山を含むラクシュミー高原などがある。南側の大陸はアフロディーテ大陸と呼ばれ、南アメリカ大陸ほどの大きさである。さらに南の南極地域にはラダ大陸がある。高地の面積は金星表面の13％を占めるが、このほかに金星表面は中程度の高度を持つ平原（金星表面の60％を占める）、もっとも低い低地（金星表面の27％を占める）の、計3つの区分に分類されている。金星には上記の大地形のほかに、「コロナ」と呼ばれる円形に盛り上がった地域や、中心から放射状に盛り上がりを見せるノバ、パンケーキ状に丸くひろがった台地や、断層や褶曲が入り組むテセラなどの特徴的な小地形が数多く存在する。このうちコロナやノバ、パンケーキ状の地形は火山活動によって形成されたと考えられている。金星ができたのは約46億年前だが、表面の大半は数億年前に形成されたと見られており、過去に活発な火山活動があったことを示す地形が多く存在する。ヨーロッパ宇宙機関（ESA）の金星探査機ビーナス・エクスプレスの観測により、比較的最近（数百年から250万年前）にも火山活動が起きていたことを示す証拠が得られた。有名な金星表面の立体画像としてマゼランが観測したデータに基づくものがある。しかしこの画像は、レーダーによって観測された地形データに着色し起伏を10倍に強調したコンピューター画像で、実際の金星の地表の様子からかけ離れたものであるため注意が必要である。実際の金星の表面は地球や火星と比較するとむしろ起伏に乏しいとされる。
Title: 金星 (Venus)
Section: 物理学的性質
Subsection: 地形

=金星の地形には大陸、地域、平原、裂溝帯、峡谷、モザイク状の地形、断崖、丘、線状地形、火山、溶岩流、火口、山などがあり、おもに各民族の神話における女神や精霊の名が冠せられている。たとえばアフロディーテ大陸、メティス山、フェーベ地域、ディオーネ地域、レダ平原、ニオベ平原、アルテミス谷（以上ギリシア神話）、ディアナ峡谷（ローマ神話）、イシュタル大陸（バビロニア神話）、ラクシュミー高原（インド神話）、セドナ平原（イヌイット神話）、ギネヴィア平原（アーサー王伝説の王妃）などがある。日本神話やアイヌ神話、日本の民話などに由来するものとしては、ユキオンナ・テセラ（雪女）、ニンギョ・フルクトゥス（人魚）、ウズメ・フルクトゥス（天鈿女命）、ヤガミ・フルクトゥス（八上比売）、セオリツ・ファッラ（瀬織津姫）、ベンテン・コロナ（弁天）、イナリ・コロナ（稲荷神）、カヤヌヒメ・コロナ（鹿屋野比売）、オオゲツ・コロナ（大宜都比売）、トヨウケ・コロナ（豊受大神）、ウケモチ・コロナ（保食神）、イズミ・パテラ（和泉式部）、オタフク台地（お多福）、オトヒメ台地（説話浦島太郎の乙姫）、カムイフチ・コロナ（アイヌ神話の火の神カムイフチ）などがある。クレーターには様々な言語圏における女性名がつけられている。日本語および日本人に由来するものとしては、晶子（与謝野晶子）、千代女（加賀千代女）、林（林芙美子）、卑弥呼、市川（市川房枝）、政子（北条政子）、吉岡（吉岡彌生）、ふきこ、ひろみ、いさこ、まりこ、なみこ、のりこ、れいこ、せいこ、やすこ、ようこ、などがある。ヴァリス（峡谷）には川にちなむ女神の名のほか各言語によるこの惑星の名がつけられており、日本語にちなむものとしてキンセイ峡谷がある。
Title: 金星 (Venus)
Section: 観測

金星は恒星ではないが、全天において年間を通じて観測できる天体としては太陽、月に次いで3番目に明るい。そのため日没前後で最初に観測できる天体として「宵の明星」、日出前後では最後まで観測できるため「明けの明星」と称されている。日中も観測することはできるが、太陽に近い特性から目測は困難である。また、夜間は太陽とともに地平線以下に沈んでしまうため観測できない。
Title: 金星 (Venus)
Section: 観測
Subsection: 目視

公転軌道が地球より内側にある金星は、天球上では太陽の近くに位置することが多い。地球から見た金星は、月のような満ち欠けが観測できる。これは内惑星共通の性質で、水星も同じである。内合のときに「新金星」、外合のときに「満金星」となる。なお、合とその前後は天球上で太陽に近すぎるため、太陽の強い光に紛れて肉眼で確認することはきわめて困難である。地球と金星の会合周期は583.92日（約1年7か月）であり、内合から外合までの約9か月半は日の出より早く金星が東の空に昇るため「明けの明星」となり、外合を過ぎると日没より遅く金星が西の空に沈むため「宵の明星」となる。その神秘的な明るい輝きは、古代より人々の心に強い印象を残していたようで、それぞれの民族における神話の中で象徴的な存在の名が与えられていることが多い。また地域によっては早くから、明けの明星と宵の明星が（金星という）同一の星であることも認識されていた。地球から見ると、外合から東方最大離角を経て最大光度までは、徐々に明るくなり、最大光度から内合にかけては暗くなり、内合から最大光度までは明るくなり、最大光度から西方最大離角を経て外合までは徐々に暗くなっていく。外合のときに視直径はもっとも小さく、内合のときにもっとも大きい。外合のときは満月、最大離角のときは半月、内合のときは新月、最大光度のときは三日月のような形に見える。西方最大離角のときには日の出前にもっとも早く昇り、東方最大離角のときには日没後にもっとも遅く沈む。明けの明星の見かけ上の明るさがもっとも明るくなるのは内合から約5週間後である。そのときの離角は約40度、光度は-4.87等で、1等星の約220倍の明るさになり、明るくなりかけた空にあってもひときわ明るく輝いて見える。内合から約10週間後に西方最大離角（約47度）となる。内合のときに完全に太陽と同じ方向に見える場合、金星の太陽面通過と呼ばれる現象がまれに起こる。
Title: 金星 (Venus)
Section: 観測
Subsection: 影

金星がもっとも明るく輝く時期には、金星の光による影ができることがある。オーストラリアの砂漠では地面に映る自分の影が見えたり、日本でも白い紙の上に手をかざすと影ができたりする。なお、過去には SN 1006 のような超新星が地球上の物体に影を生じさせた記録も残っているが、現在観測できるそれほど明るい天体は太陽、月、金星、天の川のみである。
Title: 金星 (Venus)
Section: 人類との関連
Subsection: 歴史と神話

欧米では明けの明星の何にも勝る輝きをローマ神話の美と愛の女神ウェヌス（ヴィーナス、ギリシャのアプロディーテー）に例え、その名で呼んでいる。メソポタミアでその美しさ（明るさ）ゆえに美の女神イシュタル（アッカド語）、イナンナ（シュメール語）の名を得て以来、世界各地で金星の名前には女性名が当てられていることが多い。日本でも古くから知られており、日本書紀に出てくる天津甕星（あまつみかぼし）、別名香香背男（かがせお）と言う星神は、金星を神格化した神とされている。時代が下って、平安時代には宵の明星を「夕星（ゆうづつ / ゆうつづ）」と呼んでいた。清少納言の随筆「枕草子」第254段「星はすばる。ひこぼし。ゆふづつ。よばひ星、すこしをかし。」にあるように、夜を彩る美しい星のひとつとしての名が残されている。キリスト教においては、ラテン語で「光をもたらす者」ひいては明けの明星（金星）を意味する言葉「ルシフェル（Lucifer）」は、他を圧倒する光と気高さから、唯一神に仕えるもっとも高位の天使（そしてのちに地獄の闇に堕とされる堕天使の総帥）の名として与えられた。聖書の黙示録中では、イエスのことが「輝く明けの明星」と呼ばれている。仏教伝承では、釈迦は明けの明星が輝くのを見て真理を見つけたという。また弘法大師空海も明けの明星が口中に飛び込み悟りを開いたとされ、虚空蔵菩薩・明星天子は仏格化された金星の現れとされている。アステカ神話では、ケツァルコアトルがテスカトリポカに敗れ、金星に姿を変えたとされている。マヤ創世神話内では、金星は太陽と双子の英雄であるとされ、金星を「戦争の守護星」と位置づけ、特定位置に達したときに戦を仕掛けると勝てると考えられた（一種の軍事占星術であり、金星の動きと戦争がつながっていた）。近代に入ると、金星の太陽面通過に大きな関心が寄せられるようになった。太陽系の大きさを測定する過程において、金星の太陽面通過で得られるデータは重要な役割を果たすと考えられたためである。1761年と1769年の太陽面通過観測は世界中に観測隊を派遣して行われたが、中でも1768年から太平洋に派遣されたジェームズ・クックの探検隊は、太平洋各地で重要な地理的発見を行った。また、1874年の金星の太陽面通過においてはすでに産業化時代に入っていたこともあり、世界各国が各地に観測隊を派遣した。この時は日本も観測可能な地域に含まれており、フランス、アメリカ、メキシコの3か国が日本に観測隊を派遣した。
Title: 金星 (Venus)
Section: 人類との関連
Subsection: 占星術

「金星」の名は、中国の戦国時代に起こった五行思想と関わりがあり、中国ではかつて金星を「太白」（たいはく）とも呼んだ。金星は七曜・九曜のひとつで、10大天体のひとつである。西洋占星術では金牛宮（おうし座）と天秤宮（てんびん座）の守護惑星であり、吉星（ベネフィック）である。女性的なエネルギーを表し、ひとつの星座に約1ヶ月近く滞在するため、毎月の恋愛運や金運を占う際に重要なヒントを与えてくれるとされ、象徴するキーワードは「美」「愛情」「快楽」「エロス」「生きる上での喜び」「芸術的なもの」「上品さ」「平和」「美意識」「金銭」「飽食」「怠惰」などで、象徴する人物は「若い女性」「美男美女」「資産家」などがある。
Title: 金星 (Venus)
Section: 人類との関連
Subsection: 惑星記号

女性を象徴する手鏡を図案化したもの（通説のひとつ）が、占星術・天文学を通して用いられる。また、転じて女性を示すシンボルとしても利用されている。 →惑星記号
Title: 金星 (Venus)
Section: 人類との関連
Subsection: 近代以降の研究

近代の科学者は、金星の姿を推測し続けた。ノーベル賞受賞者であるスヴァンテ・アレニウスは、金星は石炭紀の湿原のようであると主張した。これは当時、相当程度の学者から支持されたが、1920年代には、光学分析などの研究調査結果により金星の大気に大量の水                                          H                          2                                                                      O                      {\displaystyle {\ce {H2O}}}  が含まれてはいないことが明らかになった。それでもなお、石炭紀的な金星像を支持する学者も少なからずいた。こうした金星理解を背景に、金星への植民が構想された。たとえばカール・セーガンは、金星の雲の中に藍藻類を投下して金星の大気中の二酸化炭素を酸素に置き換える案を提案している。しかしこうした推測は、1960年代以降に金星探査機が続々と打ち上げられ、データが集積されて金星がとても人類の生息できる環境ではないことが判明するとともに姿を消していった。それでもなお、重力が地球とほぼ同じである点や、高度50kmほどの上層大気においては地球と気圧や温度がほぼ同一となるなどの利点があるため、宇宙移民計画の一端として金星への植民計画はいくつか構想されている。こうした計画においては、地表部分の高熱や高い大気圧、大気の成分が人類の呼吸に適していないなどの難点を克服する必要があり、フローティングシティを上層大気に浮かべて居住地とする案や、金星の周囲にソーラーシールドを張り巡らせて強制的に気温を下げ、テラフォーミングを行うなどの案が提案されているが、いずれも21世紀の技術ではほぼ実現不可能な案であり、仮に可能となったとしても実現に数百年は要すると考えられている。
Title: 金星 (Venus)
Section: 人類との関連
Subsection: 探査の歴史

=打ち上げ失敗など命名なし - 1961年2月4日、打ち上げ失敗。命名なし - 1962年8月25日、打ち上げ失敗。命名なし - 1962年9月1日、打ち上げ失敗。命名なし - 1962年9月12日、打ち上げ失敗。コスモス21号 - 1963年11月11日打ち上げ。地球軌道離脱失敗。命名なし - 1964年2月19日、打ち上げ失敗。コスモス27号 - 1964年3月27日打ち上げ。地球軌道離脱失敗。ゾンド1号 - 1964年4月2日打ち上げ、金星へ向かう途中で通信途絶。コスモス96号 - 1965年11月23日打ち上げ。地球軌道離脱失敗。コスモス167号 - 1967年6月17日打ち上げ。地球軌道離脱失敗。コスモス359号 - 1970年8月22日打ち上げ。地球軌道離脱失敗。コスモス482号 - 1972年3月31日打ち上げ。地球軌道離脱失敗。ベネラ計画ベネラ1号 - 1961年2月12日打ち上げ。金星へ向かう途中で通信途絶、5月19日に金星から10万km以内を通過と推定。ベネラ2号 - 1965年11月12日打ち上げ。金星へ向かう途中で通信途絶、1966年2月27日に金星から2万4,000kmを通過と推定。ベネラ3号 - 1965年11月16日打ち上げ。金星へ向かう途中で通信途絶、1966年3月1日に金星へ衝突と推定。ベネラ4号 - 1967年6月12日打ち上げ。10月18日に金星へ着陸カプセルを投下、推定高度25kmで通信途絶。ベネラ5号 - 1969年1月5日打ち上げ。5月16日に金星へ着陸カプセルを投下、推定高度18kmで通信途絶。ベネラ6号 - 1969年1月10日打ち上げ。5月17日に金星へ着陸カプセルを投下、推定高度22kmで通信途絶。ベネラ7号 - 1970年8月17日打ち上げ。12月15日に金星へ着陸カプセルを投下、地表到達から23分後に通信途絶。ベネラ8号 - 1972年3月27日打ち上げ。7月22日に金星へ着陸カプセルを投下、地表到達から63分後に通信途絶。ベネラ9号 - 1975年6月8日打ち上げ。着陸カプセルを切り離し後、母船は金星周回軌道へ投入。カプセルは10月22日に着陸、初めて金星の地表を撮影する。ベネラ10号 - 1975年6月14日打ち上げ。着陸カプセルを切り離し後、母船は金星周回軌道へ投入。カプセルは10月25日に着陸、地表を撮影する。ベネラ11号 - 1978年9月9日打ち上げ。着陸カプセルを切り離し後、母船は双曲線軌道へ移行。カプセルは12月25日に着陸したが、地表の撮影には失敗。ベネラ12号 - 1978年9月14日打ち上げ。着陸カプセルを切り離し後、母船は双曲線軌道へ移行。カプセルは12月21日に着陸したが、地表の撮影には失敗。ベネラ13号 - 1981年10月31日打ち上げ。着陸カプセルを切り離し後、母船は双曲線軌道へ移行。カプセルは1982年3月1日に着陸、地表の撮影や表土の分析を行う。ベネラ14号 - 1981年11月4日打ち上げ。着陸カプセルを切り離し後、母船は双曲線軌道へ移行。カプセルは1982年3月5日に着陸、地表の撮影や表土の分析を行う。ベネラ15号 - 1983年6月2日打ち上げ。10月10日に金星周回軌道へ投入、1984年7月まで稼動。ベネラ16号 - 1983年6月7日打ち上げ。10月14日に金星周回軌道へ投入、1984年7月まで稼動。ベガ計画 （欧州各国との共同プロジェクト）ベガ1号 - 1984年12月15日打ち上げ。着陸機と気球を収めたカプセルを切り離し後、母船は金星をフライバイしてハレー彗星へ向かう。カプセルは1985年6月11日に大気圏へ突入、着陸機は推定高度20kmで通信途絶。ベガ2号 - 1984年12月21日打ち上げ。着陸機と気球を収めたカプセルを切り離し後、母船は金星をフライバイしてハレー彗星へ向かう。カプセルは1985年6月15日に大気圏へ突入、着陸機は地表到達から56分後に通信途絶。
Title: 金星 (Venus)
Section: 人類との関連
Subsection: 探査の歴史

=マリナー計画マリナー1号 - 1962年7月22日打ち上げ失敗。マリナー2号 - 1962年8月27日打ち上げ、12月14日に金星から3万5,000kmの地点を通過。マリナー5号 - 1967年6月14日打ち上げ、10月19日に金星から4,000kmの地点を通過。マリナー10号 - 1973年11月3日打ち上げ、1974年2月5日に金星から5,768kmの地点を通過、水星へ向かう。パイオニア・ヴィーナス計画パイオニア・ヴィーナス1号 - 1978年5月20日打ち上げ。12月4日に金星周回軌道へ投入、1992年8月まで稼動。パイオニア・ヴィーナス2号 - 1978年8月8日打ち上げ。本体と4機のプローブに分かれ、12月9日に金星大気圏へ突入。本体は地表到達前に、プローブ3機は到達と同時に、残り1機は68分後に通信途絶。ガリレオ - 1989年10月18日打ち上げ。1990年2月10日に金星から1万6,130kmの地点を通過、木星へ向かう。マゼラン - 1990年5月4日打ち上げ。8月10日に金星周回軌道へ投入、1994年10月まで稼動。カッシーニ - 1997年10月15日打ち上げ。1998年4月26日に金星から287.2kmの地点を、1999年6月24日に617kmの地点を通過、土星へ向かう。メッセンジャー - 2004年8月3日打ち上げ。2006年10月24日に金星から2,992kmの地点を、2007年6月5日に338kmの地点を通過、水星へ向かう。
Title: 金星 (Venus)
Section: 人類との関連
Subsection: 探査の歴史

=ビーナス・エクスプレス - 2005年11月9日打ち上げ。2006年5月7日に金星周回軌道へ投入。2014年11月28日に燃料枯渇で姿勢が保持できなくなり通信途絶。ベピ・コロンボ（欧州／日本） - 2018年10月20日打ち上げ成功。2020年4月10日に地球スイングバイ。水星に向かう途中に金星をスイングバイする。
Title: 金星 (Venus)
Section: 人類との関連
Subsection: 探査の歴史

=あかつき - 2010年5月21日打ち上げ。2010年12月7日に金星周回軌道投入に失敗したあと、2015年2月7日に再投入に成功。2020年4月現在稼働中(後期運用中)。IKAROS - あかつきの相乗りで打ち上げ。世界初のソーラーセイル。2010年12月8日に金星から約8万kmの地点を通過。しんえん - あかつきの相乗りで打ち上げ。金星遷移軌道投入直後に通信途絶。
Title: 金星 (Venus)
Section: 人類との関連
Subsection: 探査の歴史

=ヨーロピアン・ヴィーナス・エクスプローラ(旧名称 ヴィーナス・エントリー・プローブ)（欧州） - 2013年打ち上げ予定だったが、2007年と2010年のプロポーザルは採択されなかった。ベネラ-D（ロシア） - 2025年打ち上げ予定。
Title: 木星 (Jupiter)
Section: abstract

木星（もくせい、英語: Jupiter）は太陽系にある惑星の1つで、内側から5番目の公転軌道を周回している第5惑星である。太陽系の中で大きさ、質量ともに最大の惑星である。木星およびそれと同様のガスを主成分とする惑星（ガス惑星）である土星のことを木星型惑星（巨大ガス惑星）と呼ぶ。かつては天王星、海王星も木星型惑星に含まれていたが、現在ではこれら2つの惑星は天王星型惑星（巨大氷惑星）に分類されている。木星は古代から知られ観測されてきた。そして多くの文明で神話や信仰の対象となった。英語Jupiter（ジュピター）は古代ローマ神話の神ユーピテルを語源とする。
Title: 木星 (Jupiter)
Section: 軌道
Subsection: 公転

太陽からの平均距離は7.78×108キロメートル（約5.2 au）である。仮に直径約1.4×106キロメートルの太陽を直径1メートルの球とすると、木星は約560メートル離れたところを周回している直径10センチの球となる。周期は11.86年であり、これは土星の5分の2に相当する。言い換えると、この2つの巨大な木星型惑星は、その公転周期が軌道共鳴5:2の関係にある。
Title: 木星 (Jupiter)
Section: 軌道
Subsection: 自転

木星の赤道傾斜角は非常に小さく、3.13度しか傾いていない。この結果、惑星上には有意な季節変化がほとんどないと考えられる。木星の重力加速度は24.79m/s2であるが、木星は約10時間という猛烈なスピードで自転しており、大きな遠心力を生じるため、重力がいくぶん相殺されて、赤道上での重力加速度は23.12 m/s2に減少する。また、この大きな遠心力は、木星そのものの形状にも影響を与えており、赤道方向の直径が自転軸方向の直径よりも7パーセント程度（9,275km）膨らんだ楕円球の状態にある。視認できる惑星表面が固体ではない木星では、上層大気の差動回転が確認される。極域の大気は、赤道部分の大気よりも回転時間が5分長い。木星の自転は、大気の動きなどに則した3つの系（システム）に分けて説明される。システムIは赤道を挟んだ南北10度の領域で、もっとも速く9時間50分30秒で一周する。システムIIはIを挟む南北部分の中緯度にあたる領域で、周回時間は9時間55分40.6秒である。システムIIIは電波天文学によって定義される惑星磁気圏の回転を指し9時間55分29.37秒で一周し、固体核の自転周期と同値と考えられシステムIIIが木星の公式な自転とみなされている。
Title: 木星 (Jupiter)
Section: 物理的性質
Subsection: 大きさ

太陽系の中で、木星は太陽に次ぐ重力中心であるが、半径比は10パーセントに過ぎない。それでも、その質量は太陽系の木星以外の惑星すべてを合わせたものの2 - 2.5倍ほどに相当する。そのため、太陽 - 木星系の重心は太陽の内部ではなく、太陽半径の1.068倍の位置に相当する太陽表面付近にある。なお太陽系全体の重心への寄与は木星が49%、土星が27%であり、主にこの2惑星の位置によって太陽系の重心は太陽内部に出入りする。地球との比較では質量は318倍、直径は11倍、体積は1,321倍ほどある。半径は太陽の10分の1に等しく、質量は1000分の1である。密度は両者でほとんど差はない。木星質量はMJまたはMJupで表され、太陽系外惑星や褐色矮星などの天体質量を表示する単位にも用いられる。例えば、オシリスの質量は0.69MJ、CoRoT-7bは0.015MJである。理論モデルによれば、もし木星質量が現在の質量よりもある程度大きかったならば、木星は増大した重力によって現在の大きさよりも逆に縮んでいたと考えられる。少々の差異では半径に影響を及ぼさないが、地球質量の500倍、木星質量の1.6倍程度重かったとすると、重力の増大によって木星内部の密度が高まり、構成物質の増加に反して体積が小さくなると考えられる。質量増加によってかえって半径が収縮する傾向は、木星の50倍程度重い褐色矮星の領域まで続くと考えられている。木星が恒星として輝くには、水素を中心として現在の75 - 80倍程度の質量がなければならないが、半径で30パーセント程度大きければ赤色矮星にはなり得たという。木星は、太陽輻射で受ける熱よりも多い熱量を放射している。木星表面の温度は 125Kであり、これは太陽光エネルギーだけで計算される温度102Kよりも高い。この差は木星内部で生成される熱によるものであり、太陽から受けるエネルギー量に匹敵する。この熱の一部は、ケルビン・ヘルムホルツ機構と呼ばれる断熱過程で生じるもので、この過程によって木星は年間2センチずつ縮んでいる。逆に、誕生時の木星は現在の2倍程度の大きさがあったと考えられる。
Title: 木星 (Jupiter)
Section: 物理的性質
Subsection: 内部構造

木星の内部構造は、中心にさまざまな元素が混合した高密度の中心核があり、そのまわりを液状の金属水素と若干のヘリウム混合体が覆い、その外部を分子状の水素を中心とした層が取り囲んでいるものと考えられる。ただしこの構造は外見上からの想像に過ぎず、はっきりと分かっていない。中心核はケイ素など岩石質ではないかと想像されているが、その構造は温度・圧力の状態と同じく分かっていない。1997年の重力測定に基づく中心核の規模の推定には様々なものがあるが、質量は地球の11 - 45倍で、木星質量全体の3パーセント - 15パーセント程度を占めると考えられる。仮に木星成分が太陽と同じならば、岩石質の中心核は地球の5倍程度になるが、密度から計算するとその大きさは15倍程度となる。これは、巨大ガス惑星といえど太陽系の元素組成よりも水素やヘリウムが少ないことを示す。この中心核は、惑星形成モデルから予測される原始太陽系星雲からの水素やヘリウムの集積が行われた際、同様に岩石や水の氷も木星の初期形成時に集まったと考えられる。この核が予測どおり存在するとすれば、それは液体状の金属水素が起こす対流の中に混ざり込んだ物質が惑星内の深層部分に集まって形成されたことになる。この中心核は、現在では固まっていると思われるが、活動している可能性を完全に除外できるほどの観測結果は得られていない。中心核の周囲には、微量のヘリウムや水の氷を含む厚い水素の層が広がっていると考えられ、それは木星半径の78パーセントに相当する。深い部分は液体の金属水素が4万キロメートルほどの層を成し、その上部にはやはり液状の水素分子が約2万キロメートルの厚さで覆っている。表面部分の深さでは、温度は水素の臨界点である33Kを上回っているため、水素は液相と気相を区分する境界が存在しない超臨界液体状態にあると考えられる。しかしながら、上層部では水素はガス状であり、1,000キロメートルほど下がると雲状の層となる。そして層の下部では液状になっている。これらに明らかな境界は存在しないが、深くなるにつれ徐々に熱を持ち濃度も高くなっていく。木星の内部モデルは確立されておらず、これまで観測された諸元値にはばらつきがある。回転係数J6の1つが惑星の慣性モーメントから赤道半径、1気圧下での温度を説明するために用いられていた。2011年に打ち上げられ、2016年に木星に到着した探査機ジュノーでは、これらの値を絞り込む役割があり、その結果から中心核についての課題解決が進むことが期待されている。
Title: 木星 (Jupiter)
Section: 物理的性質
Subsection: 温度

木星の赤道傾斜角は、3.08° - 3.12°と水星に次いで小さく、自転軸がほぼ垂直である。このため、地球などに見られるような、気象現象の季節変化はあまりないと推測されている。ところが、木星表面の温度は極部分と赤道部分でほとんど差がない。さらに木星の表面温度はマイナス140°C程度だが、これは太陽からの輻射熱だけで計算される マイナス186°Cよりも高い。このようなことから、木星は内部から熱を発していると考えられる。太陽から受ける熱量の2倍に相当する熱量の熱源は、水素より重いヘリウムが中心に沈む際に生じる重力エネルギーではないかと考えられている。木星内部の温度と圧力は、内部に向かうほどにどちらも高くなる。水素が臨界点まで加熱され相転移を起こす領域では金属水素が形成されるようになるが、その領域の温度は10,000K、圧力は 200GPaに達すると考えられる。金属水素層の底で温度は20,000K、圧力は3,600GPa、中心核では、温度は36,000K、圧力は4,500GPaに至ると見積もられている。
Title: 木星 (Jupiter)
Section: 物理的性質
Subsection: 大気

木星の上層大気は、ガス分子構成比で88 - 92パーセントの水素と8 - 12パーセントのヘリウムガスが占める。元素単位でヘリウムは約4倍重いため、重量比では水素75パーセント、ヘリウム24パーセント、他が1パーセントである。内部は含まれる重い元素の比率が高まり、全体の重量比では水素約71パーセント、ヘリウム約24パーセント、他が5パーセントとなる。大気にはわずかなメタン、水蒸気、アンモニア、珪素化合物も含まれる。また、観測からエタン、硫化水素、ネオン、酸素、硫黄も確認された。大気最外層には凍ったアンモニアの結晶が漂っている。また、赤外線や紫外線測定から、微量のベンゼンやほかの炭化水素の存在も確認された。大気における水素とヘリウムの存在比は、原始太陽系星雲の理論的構成に近い。しかしネオンは5万分の1と太陽が含む量の約10分の1程度しかない。ヘリウムの比率も太陽の80パーセント程度と少ない。この大気上層におけるヘリウムやネオン比率の少なさから、これらの元素が降水のように金属水素の層へ沈殿し、惑星内部に沈みこんだ結果という説がある。木星は太陽系惑星の中でももっとも厚い5,000キロメートルにわたる大気層を持つ。木星には固体の表面が存在しないため、惑星の領域は、大気が10気圧または地球表面の10倍に相当する大気圧の部分からと考える。
Title: 木星 (Jupiter)
Section: 物理的性質
Subsection: 雲の層

木星は常時雲に覆われており、可視光で観測される表面は固体の地面ではなく雲の表層である。この雲はアンモニアの結晶や、可能性としてアンモニア水硫化物で作られたものと考えられる。これらの雲は対流圏界面に浮かんでおり、特に赤道域に相当する部分では緯度ごとに異なる流れを起こしていることが知られている。この流れは比較的明るい「帯、ゾーン（zones）」と暗い「縞、ベルト（belts）」に分けられることもあり、それぞれの部分にある物質が太陽光を反射する具合でこのように見える。これらの部分は赤道と平行に、東向きと西向きに交互に流れており、間に働く相互作用は複雑な大気循環を引き起こして嵐の渦や乱流などの現象を発生させる。ゾーンやベルト部分のジェット気流は、風速100m/s（360km/h）にも達する。このゾーンやベルトは幅や色また風速などを毎年変化させるが、観測者の眼には識別し名称をつけるに充分な識別が可能なほど、その個別特徴を保つ。雲の層は厚さ50キロメートル程度に過ぎない。しかもそれは少なくとも、低部の厚い層と高所の薄く目立つ層の2構造を持っている。さらに、アンモニアの雲の下には薄い水の雲が存在すると予想される。木星の雲の中では稲妻の光が見つかったが、これには極性分子である水が引き起こす電離作用が必要である。水の雲は惑星内部から供給される熱を受けて、雷のエネルギーを蓄積する。この放電現象は地球の稲妻の1,000倍にも相当する大規模なものである。木星表面に見られる雲のオレンジ色や茶色は、内部から湧き上がった化合物が太陽の紫外線によって変質し色を変えたものである。詳細はいまだ判明していないが、リン、硫黄、炭化水素類が成分だと考えられている。発色団（chromophore）として知られるこれら多彩な化合物は、比較的暖かい雲の下層で混合される。これが対流細胞（convection cell）の湧き上がりによって、上層を覆うアンモニア結晶の雲の上に昇ってくることで、色を持つ層が表面に形成される。木星は赤道傾斜角が小さいため、両極部分は赤道部分に比べて常に太陽光をあまり受けない状態が続く。そのために熱量を極に向かわせる対流があると考えられるが、それはあくまでも惑星内部で起こっており、観測できる雲の層では温度は釣り合っている。
Title: 木星 (Jupiter)
Section: 物理的性質
Subsection: 大赤斑

木星を特徴づけるものに、赤道から南に22度の表面に確認できる大赤斑がある。周囲の温度が2度程度低いことからこれは高気圧性の嵐と考えられる。この大赤斑は地球からも口径12センチ以上の望遠鏡があれば視認することができ、少なくとも1831年には確認され、さらにさかのぼる1665年には存在したと考えられる。これほど長期間にわたって維持されるメカニズムは解明していない。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、消滅す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。もっとも盛り上がっている箇所は周囲よりも8キロメートル程度高い。反時計回りに回転しており、6日間かけて1周する。2000年、南半球上に小さいながら大赤斑と同じものと見られる特徴的な大気現象が現れた。これは、もっと小さく白い楕円形をした複数の嵐が合体し1つとなったことで形成されたもので、これら小規模な現象のうち3つは1938年には存在が確認されていた。この斑はオーバルBAと命名され、また赤斑ジュニアのあだ名がついた。その後この斑はさらに強大になり、その色も白から赤へと変化した。
Title: 木星 (Jupiter)
Section: 物理的性質
Subsection: 磁気圏と磁場

木星の磁場の強さは地球磁場の14倍に相当する。磁力は赤道部分で4.2ガウス、極部分で10 - 14ガウスという太陽黒点を除けば太陽系最大の磁力を持ち、地球磁場の約2万倍に相当する。磁極は自転軸とややずれており、極性は地球と逆になっている。この磁場は、金属水素のマントルにおける導電物質の対流活動が引き起こすという説が有力である。木星磁気圏の特徴は、衛星イオが火山活動で軌道上に放出する二酸化硫黄ガスが硫黄や酸素等のイオンとなり、木星から供給される水素イオンともども惑星の赤道上にプラズマ・シートを形成するところにある。このシートは惑星とともに自転する磁気圏に引っ張られて回転し、遠心力によって引き伸ばされた円盤状となる。プラズマ・シートの中では電子が0.6 - 30.0メガヘルツに達する強い電波バーストを発している。太陽風と磁気圏は、木星半径の75倍に相当する領域で相互作用を起こしバウショックを発生している。このバウショックと磁気圏境界層との間の内側部分が磁気圏境界面となり、木星の磁気圏を覆っている。ここに衝突する太陽風は、風下へ木星磁気圏を引き伸ばし、その外側は土星の公転軌道にまで達している。4大衛星はどれも磁気圏の中を公転しており、太陽風の吹きつけから守られている。しかし、この磁気圏内部は高エネルギー粒子で満たされており、地球のヴァン・アレン帯をさらに厳しくしたような環境にある。木星の磁気圏は磁場が発生する極の部分に激しい現象を起こす。衛星イオの火山活動が磁気圏内に放出するガスは惑星を囲う円環の形に広がる。この中をイオが公転すると、相互作用によってアルヴェーン波が発生し、イオンを木星の極まで運ぶ。その結果、加速されてメーザー発生機構として働き、エネルギーは円錐の表面をなぞるように伝達する。この円錐と交差すると、地球では太陽からの電波よりも高い出力が観測される。この強い磁気のため、木星の極には常時オーロラが生じ、そのエネルギーは地球の1,000倍に相当する。木星大気の主成分は水素分子H2であるため、流入する荷電粒子によって電離しH2+イオンとなり、これがH2と反応を起こしH3+とHとなる。このH3+イオンがオーロラを起こす。また、磁力線が衛星と重なった際に生じるフラックスチューブ（エネルギー束）が極域とつながった箇所にも点状のオーロラが発生する。