---

---

太陽系惑星の線運動量と角運動量の比率から、
巨大惑星(木星など)が転がっている状態に近いという真実が明らかになった｡


そして、それ以外の惑星や衛星は、ほとんど自転していないに等しいので、
この点で巨大惑星は特別な存在と言っていい｡

---

---

太陽系惑星の3つのグループ(組成の違い)(従来の分類)

組成の違いから、

• 1. 水星、金星、地球、火星
• 小型岩石惑星(地球型惑星)
• 2. 木星、土星
• 巨大ガス惑星(木星型惑星)
• 3. 天王星、海王星
• 巨大水・氷惑星(天王星型惑星)

という3つのグループに分類されている。

---

---

世紀の大発見!! 太陽系惑星の3つのグループ(運動量の違い)(2012年、日本)

全運動量、特に、線運動量と角運動量の比という観点で見ると、

• 1. 水星、金星、月
• 線運動量(Linear Momentum)が角運動量の1万倍以上
• 2. 地球、火星、冥王星
• 線運動量(Linear Momentum)が角運動量の100倍のレベル
• 3. 巨大惑星(木星〜海王星)
• 線運動量と角運動量の比が5:2に近い

という3つのグループに分かれることが初めて明確になった。


特に、巨大惑星の線運動量と角運動量の比が5:2に近いという新事実は、
世紀の大発見です。この新発見によって、巨大惑星形成の新仮説「<span style="color:red; font-size:12pt">転がりモデル</span>」を導くことができた。


従来、公転角運動量mRVと言う間違った考え方から巨大惑星(木星〜海王星)が特別な存在と考えられてきた。その理由は間違っていたが、結果的に言えば、たまたま、当たっていた。


組成による違いも確かに、重要ではある。
それに対して、運動量の違いは、形成過程でどのような運動が起きていたのかという痕跡がより強く残っていると考えられる。
そういう点で、組成の違いよりも運動量の違いの方が重要です。

---

---

線慣性mrと平均軌道速度Vの相関関係 (2012年、日本)(世界初!!)

グラフに示したように、
線運動量mrVの変化(全運動量の変化とほぼ一致)は線慣性mrの変化と同じ傾向があるので、線慣性mrと平均軌道速度Vの関係を調べてみよう。


すると、おもしろいことが分かる。
3つのグループ(運動量の違い)に分けてみると、真実が見えてくる。


特に、巨大惑星は、きれいに一直線状に並ぶ。
巨大惑星は、線慣性が大きいほど、平均軌道速度が大きくなる。
これは、巨大惑星の形成過程がほぼ一定していた証拠と考えられる。
巨大ゆえに(慣性が大きいため)、誤差が少ないと言えるかもしれない。


天王星は、別の要因がからんでいる可能性がある。


その他の惑星や衛星は、巨大惑星のような規則性はない。
ただし、主要衛星は1つの系列にまとまっている。
水星も太陽の衛星だと見なせば、水星〜チタニアまでの主要衛星がほぼ一直線状にまとまっている。
主要衛星の線慣性mrはほぼ同程度と言っていい。
どの母星に捕捉されたかの違いでしかないのかもしれない。


地球と火星は、
線運動量が角運動量の100倍のレベルで、他の惑星や衛星とは明らかに異なる。

---

---

巨大惑星形成の新仮説「転がりモデル」 (2012年、日本)(世界初!!)
New hypothesis on the Formation of Giant Planets, "Rolling Model"

巨大惑星の線運動量mrVと角運動量の比は、
真の転がりのときの5:2(均質な剛体球と仮定した場合)に近い。
たとえば、木星の場合は、
\[ {\Large \fbox{ $ \displaystyle{ \begin{align} 木星の線運動量mrVと角運動量&(自転)の比は、\\ 線運動量:角運動量=&1.7740\hspace{2pt}10^{39}:0.6826\hspace{2pt}10^{39}\\ \approx&\color{red}{5.2:2}\\ これは「真の転がり」の場合の&5:2に極めて近い。\\ \end{align} } $ } } \]
これは何を意味するだろう?


それは、原始木星(Proto-Jupiter)や原始太陽が形成(formation)される時に、太陽の上を木星が転がっているような状態にあった証拠と考えられる。


お互い収縮する前だったので、現在に比べて接近していたことは間違いない。最初は一体だったかもしれない。


これを、「巨大惑星形成の転がりモデル」と呼ぶことにしよう。


そう考えれば、実に理にかなっている。


線運動量と角運動量の比が5:2に近いことは、
原始木星の形成過程が転がり状態だったことを示している。
その他の巨大惑星(土星、天王星、海王星)も同程度であることが、この仮説を裏付けている。
巨大惑星の線慣性と平均軌道速度とがきれいに比例する事実もそれを後押ししている。


これを偶然と考えるのは非科学的です。


巨大惑星ゆえに(慣性が大きいから)、惑星形成の段階から今に至るまで、この比がほとんど変わらなかったと考えられる。


その他の惑星とは明らかな差がある。
水星、金星は、角運動量(自転)がほとんど無いに等しい。
巨大惑星に比べて極端に異なる。


地球と火星は中間的ですが、この後説明するように、
巨大惑星以外の惑星や衛星はすべて、全く自転していないか、あるいは、ほとんど自転していないに等しい。


巨大惑星以外の惑星の形成過程は、巨大惑星とは明らかに異なることを示唆している。


最新の天文学の学説、「<span style="color:blue; font-size:12pt">公転角運動量説</span>」は明らかに間違っていることが証明されたので、この「巨大惑星転がりモデル」は次世代の惑星系形成論の最有力候補と言っていいでしょう。


「転がりの科学」を30年考えてきたが、
まさか、惑星の形成にまで転がりが関係していようとは想像もしなかった。


「転がりの科学」は宇宙的な広がりがある。
「転がりの科学」の重要性を再認識する時代が巡ってきた。

---

---

転がっているかどうかを知る3つの方法

惑星が転がっている状態に近いかどうかを知る方法は3つある｡

1. 平均公転速度と「真の自転周期による地表面の速度」が一致するかどうか
2. 線運動量mrVと角運動量の比
3. 運動エネルギーと回転エネルギーの比

直接的で一番分かりやすいのが、1番目の方法です｡
真の転がりのとき、平均公転速度と地表面の速度が一致する｡


たとえば、木星は、
平均公転速度(13.0697km/s)と真の自転による地表面の速度(12.57km/s)がほぼ一致していることが、まさしく、転がっている状態に極めて近いことを示している｡


逆に、地球は、
平均公転速度29.78km/sに対して、真の自転周期による地表面の速度0.4638km/sで、転がっているとはまったく言えない｡
24時間で一回転するので地球の自転が速いと思い込んでいるけれども、
科学的に言えば、ほとんど自転していないに等しいことがはっきりする｡


木星はガス惑星なので、ガスが転がるということが理解しにくいが、
巨大惑星の中の氷惑星、天王星や海王星のケースでも、木星ほどではないが、転がっている状態にかなり近い｡


天王星は、
平均公転速度6.8km/sに対して、真の自転による地表面の速度2.59km/sであり、地球などと比較にならないほど、転がっている状態に近い｡
固体の惑星でもそういう状態になり得るということを示している｡


平均公転速度などのデータはここを参照｡

---

運動量の比やエネルギーの比について、「V=rωの意味」で説明したが、その具体例として以下に地球と木星のデータを示す｡