巨大惑星

定義

巨大惑星は主として水素とヘリウムから成る質量の大きい惑星である。恒星系の外縁部に多く位置し、連続的に動的な大気を示し、観測可能な固体表面を持たない。

構造

主な構造要素は層に分かれた広大なガス包層である。深さに応じて対流輸送と放射伝達が交互に卓越し、上層大気に可視の雲帯やゾーンが形成される。

大気とダイナミクス

大気は高速風と長期間持続するサイクロン・反サイクロン系を示す。惑星の自転と緯度による熱流の差が帯状風、波、強いシアーを生み、雲帯に表れる。

環と衛星

多くの巨大惑星は氷および岩石粒子からなる環系を持ち、ケプラー軌道に存在する。衛星との重力共鳴が環物質の空隙、密度、分布を制御し、衛星は潮汐相互作用を通じて力学的進化を調整する。

内部

深部ではガスが強く圧縮され、分子状水素が金属水素へと遷移し、ダイナモ効果により強力な磁場が維持される。内核はおそらく岩石または氷からなり、重元素に富み、極めて高い圧力にさらされる。

恒星系における役割

巨大惑星の大きな質量は移動（マイグレーション）や共鳴を通じて近傍天体の軌道を変化させ、惑星形成や系の安定性に影響を与える。観測は降着・移動および恒星周囲円盤における物質分布の理解に資する。