なぜ水星は太陽系で最もホットな惑星ではないのですか

太陽系の壮大な計画では、はるかに最大のエネルギー源は太陽です。 放射能と重力の収縮は、巨大な惑星のコアにかなりの量のエネルギーを供給するかもしれませんが、私たちの親星から放出される光と熱は、惑星の表面温度に圧倒的に責任があります。 優れた近似では、太陽は地球だけでなく、すべての惑星をそれなしではないものよりもはるかに高い温度に保ちます。 （外部熱源がなければ、ほとんどの惑星の温度は-270°C/-455°Fで平衡します）日中、惑星は太陽からエネルギーを吸収しますが、昼と夜の両方で、エネルギーを宇宙に放射します。 これが、日中は気温が上がり、夜は涼しくなる理由です。 私たちはまた、惑星の軌道がどのように楕円形であるかとその軸方向の傾きに基づいて、季節—涼しい時間と暖かい時間—を期待しています。

しかし、惑星の様々な軌道パラメータが温度を決定する唯一のものであった場合、太陽に最も近い惑星は必然的に最も暑いでしょう、そして私たちが遠く おそらく、それ自身の熱のかなりの部分を生成するのに十分な大きさのガス巨人は、その順序を変えるだろう（木星と海王星が交換された場合、これは 私たちは、最も内側の惑星から始まり、外側に向かって作業することで、この期待を確認することができます。

水銀は熱いです。 私たちが定量的であれば、それは実際には非常に暑いです！ 太陽に最も近い惑星として、それはその最も熱い、赤道の場所でなんと700ケルビン（427°C/800°F）の日の間に最高温度を達成し、わずか88地球日で軌道を完 水星は非常にゆっくりと回転するので、その夜の側は太陽から遮蔽された暗闇の中で連続して長い時間を費やします。 その低温は信じられないほど寒く、地球上の既知の天然に存在する温度よりもはるかに寒いです。 水星：それは太陽に最も近い惑星の物語です。

次のうちの1つはどうですか：金星？

金星は、水星のように平均して太陽から約2倍離れており、太陽を周回するのに約225地球日を要しています。 また、水星よりも遅く回転し、太陽の光を浴びて一度に100日以上連続して地球日を過ごし、その後暗闇の中で同量の時間を過ごします。 しかし、あなたが金星の温度を測定するとき、驚きがあります：金星は735ケルビン（462°C/863°F）の平均で、昼も夜も常に同じ温度であり、水星よりもさらに

この奇妙な出来事は、彼らが最初にそれを発見したときに天文学者を困惑させるだけではありませんでした。 金星はそれ自身の熱を発生させるのに十分な大きさではありませんでしたが、金星の真夜中にはメルクリアンの正午よりも暑かったです。 これは説明のために叫んだ観察だったので、私たちは2つの最も内側の惑星を対比し始めました。

これら二つの世界を比較すると、四つの非常に厳しい違いがあります:

1. 水星は金星よりもはるかに小さく、
2. 水星は金星よりも太陽の約2倍近く、
3. 水星は金星よりもはるかに反射が少なく、
4. 水星は大気を有

熱を吸収して放射する限り、サイズはあまり重要ではないことが判明しました。 惑星は、その断面表面積に基づいて太陽光を吸収します-その半径の二乗に比例します-そしてそれをまったく同じ割合で放射します。 水星がその大きさの2倍であったり、金星がその大きさの半分であったりすると、どちらもかなりの量の温度変化を持たないでしょう。 この違いは完全に無関係です。

しかし、金星が太陽からほぼ2倍離れているという事実は、非常に重要です。 太陽から2倍の距離にある物体は、水星が金星と同じくらい表面のあらゆる部分で約4倍のエネルギーを受け取るべきであることを意味し、単位面積当たりの太陽エネルギーの量はわずか4分の1しか受け取りません。 太陽からの光が宇宙に広がるにつれて、より遠くの世界はそのエネルギーをますます傍受します。 これは、金星と比較して平方メートル当たりのフラックスのほぼ四倍に遭遇する水星の大きな利点です。 しかし、金星はまだ暑いです、それは重要な何か他の2つの点のうちの1つで起こっていなければならないことを私たちに伝えます。

オブジェクトがどのように反射または吸収するかは、白を意味するラテン語のalbusから来ているそのアルベドとして知られています。 アルベド（地球物理学者のための結合アルベド）が0の物体は完全吸収体であり、アルベドが1の物体は完全反射体である。 実際には、すべての物理的なオブジェクトは0と1の間のアルベドを持っています。 月は、例えば、昼と夜の両方の間に白い外観で、私たちの目にはかなり高いアルベドを持っているように見えます。

月の白い外観があなたを欺くことはできません！ 月の平均アルベドは約0.12であり、それはそれに当たる光のわずか12％が反射され、他の88％が吸収されることを意味します。 物体のアルベドが低いほど、光を吸収する方が良いので、アルベドが高いほど日光が実際に吸収されることは少なくなります。 水星は0.119で月に似ていることが判明しましたが、金星のアルベドは0.90で太陽系のすべての惑星体の中ではるかに高いです。 したがって、水星は単位面積あたりの4倍のエネルギーを受け取るだけでなく、金星と同じくらい太陽光の9倍近くを吸収します！

しかし、最近の水星（先月）と金星（2012年）の2つのクローズアップ写真を見た場合、水星にはそのような影響はありませんが、太陽が金星の周りを「湾曲」している これは、2つの世界の間の4番目の重要な違いのためです：水星には大気がなく、金星には非常に厚いものがあります。

水星と金星は太陽からの光を吸収するだけではなく、各惑星はそのエネルギーを熱として宇宙に再放射します。 空気のない水銀の場合、その熱はすべてすぐに宇宙に戻ります。 しかし、金星では、物語は異なっています。 赤外放射の各量子-再放射された熱-は、その厚い厚い大気を通過する必要がありますが、これは困難です。

金星は地球の何倍もの厚さの大気を持っているだけでなく、二酸化炭素のような膨大な量の赤外線吸収ガスを搭載していますが、反射性の高い雲の恐ろしい厚い層に包まれています。 厚さ20km以上に及ぶこの硫酸ヘイズは、210km/hrから370km/hrの速度で惑星を取り囲み、放射された熱の大部分を捕捉し、惑星全体にすべてを転送します。 雲の層の捕獲と熱化の効果は、金星の表面を非常に高温に保つので、長い夜は熱からの脱出を提供しないので、金星の表面に着陸したすべての着陸機の運用時間を合計すると、地球の半分の日になることさえありません。

しかし、適切な量では、大気中の熱トラップは、世界に起こるためにこれまで最高のものになることができます。 それは地球の大気のためではなかった場合、私たちの惑星上の平均温度はわずか255ケルビン（-18°C/-1°F）、またはほぼ南極大陸の温度になります。 雲と大気ガスの毛布のような効果は、私たちの惑星の気候を、私たちが知っているように、それが長い間繁栄してきた温帯に持ち上げます。 しかし、太陽系の歴史の初期には、より涼しい太陽とはるかに薄い大気で、金星はおそらく地球の今日と温度が似ていました。 それはおそらく生命と生物学的プロセスのための同じ可能性を持っていたが、暴走大惨事は何十億年もの間、私たちの姉妹の世界に住んでいます永久的なインフェルノを作成しました。

地球は同じ運命の危険にさらされていませんが、金星は私たちの太陽系で最もホットな世界と、制御不能な温室効果の警告の物語の両方として立 私たちが地球の気候と温度を動かすプロセスをよりよく理解するようになるにつれて、私たちの惑星を正しい方向に導くのは私たちの責任です。 太陽、大気、惑星の運命の間のリンクは、私たちの太陽系の各世界に書かれています。 これらの教訓を学び、次に何をするかを決めるのは人類次第です。