木星〜星空の話(その4)

 (その3)では金星と水星のお話をさせていただきました。この二つの内惑星と地球や火星は、主に比較的比重の大きな岩石から成り立っています。しかし土星や木星などは水素やヘリウムなどの比重の軽いものからできています。前者を地球型惑星、後者を木星型惑星と呼びます。地球の平均密度はは5.52g/立方cmですが、木星の平均密度は1.33g/立方cm、土星に至ってはなんと0.69g/立方cmで、水に入れるとプカプカと浮かんでしまうということになります。
 (その4)では木星についてお話しをさせていただきます。
 

 キリスト教の世界では長く天動説が唱えられてきましたが、その根拠は聖書の中の「日よ ギベオンの上にとどまれ 月よ アヤロンの谷にやすらえ」(旧約聖書 ヨシュア記)という記述です。確かにこの記述からすると太陽は動いているものということになります。
 しかし、たいていの星、すなわち恒星の動きについては天動説で説明できるのですが、前回もお話したように地球に近い惑星の動きは複雑で、見かけの上では時に逆行したりするので、「天動説の完成者」 プトレマイオスをしても、
説明がどうしても不自然になっていました。
  1543年、ポーランドのコペルニクスは「天球の回転について」を著し、地球が太陽の周りを回っているという地動説を唱えました。しかしキリスト教会や、天動説を唱えた大哲学者 アリストテレスの流れをくむ一派からの迫害を恐れた彼は、「確かに地動説だと惑星などの動きも整然と説明できるのだが実際にそれが正しいかどうかは私にもわからない」といったことを書いて、追求の矛先を避ける努力をしています。その後、地動説を唱える人たちは同じ方法を踏襲したようです。

  

     木星

 
 ガリレオもコペルニクスの説に共感して地動説を唱えた一人です。
 彼はその名著「天文対話」(原題は「二つの主要な世界体系−プトレマイオスとコペルニクス−についての対話」)の中で地動説を展開します。
 この本は、天動説を唱えるアリストテレス学派の学者シンプリチオと地動説を唱えるサルヴィアチ、それに中立の立場から両者の説くところを冷静に判断するサグレドの3人が会話を進めるという形式をとりながら、天動説を完膚無きまでに批判するというものです。もちろんガリレオもコペルニクス同様、最後に言い逃れのための言葉を用意したのですが、迂闊にもそれを賢明なサルヴィチアやサグレドからでなく、間抜けな役を演じ続けたシンプリチオの口から言わせてしまいます。それがローマ教皇の逆鱗に触れ、彼は裁判にかけられることになります。現実主義者の彼は刑を軽くしてもらうため表面上は天動説を受け入れ、その後、終生自宅謹慎の身となります。
  「それでも地球は動く」といったのは残念ながら作り話のようです。
 
 ガリレオはまた、望遠鏡を使って初めて天体を観察した人です。
 彼は自分で改良した望遠鏡を使って木星を観察しているうちに、その周囲を4つの星が回っていることを発見します。これが有名なガリレオ衛星です。衛星とは惑星を巡る星のことで、地球で言えば月にあたります。
 惑星には通常ローマ神話の神々の名前が付けられていますが、さすが太陽系最大の惑星だけあって、木星には神の中の王、ジュピター(ギリシャ神話のゼウス)の名が与えられています。そのためその4つ衛星にはイオ、エウロパ、ガニメデ、カリストといった、ゼウスが寵愛した人々の名前がつけられています。
  星が星の周りを回っているというこの事実が、ガリレオの地動説の大きな支えの一つとなったのです。
 
    
    イオ
  

  
 木星は半径 713,956kmと地球の約11倍。ところが自転周期は地球の半分以下の僅か10時間足らず。つまり驚くべきスピードで自転しているということになります。表面の縞模様も猛烈な自転の転向力の影響によるものと考えられています。衛星はガリレオ衛星を含めて現在までに16ケほど発見されています。
 近年は探査機の活躍によって太陽系の調査は急速に進んでいますが、左のイオの写真は1977年に打ち上げられたボイジャー1号が撮影したものです。その観測によって、この衛星には毎秒1万トンものイオウや二酸化イオウの噴煙を吹き上げている、ものすごい火山が10ケほど見つかりました。ゼウスに愛されたため妻ヘラの憎しみを買い、牛にされた悲劇のヒロイン イオのイメージとは全く異なる激しい様相を持っていたのです。
 1995年には木星探査機、その名もガリレオ号が木星に到着、現在も観測を続けています。

 裁判のあと、それに懲りたのかガリレオは天文学から遠ざかり地上の力学の分野で研究を重ね、彼のもう一つの傑作「新科学対話(原題は「二つの新しい科学についての対話と数学的証明」)」を書き上げます。そして1642年、この近代科学の確立に貢献した巨人は亡くなりました。奇しくもその年に、彼の後を引き継いで古典物理学を完成させたニュートンが生まれています。
 (その5)で
は少しニュートンのことにふれたいと思います。

 
(2001年8月14日登録)