天王星のソースを表示

{{Expand language
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|date=2022-02-18
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{{天体 基本
| 幅 = 320px
| 色 = 天王星型惑星
| 和名 = 天王星 [[ファイル:Uranus symbol (fixed width).svg|24px|⛢|frameless|class=skin-invert]]
| 英名 = [[:en:Uranus|Uranus]]
| 画像ファイル = File:Uranus Voyager2 color calibrated.png
| 画像サイズ = 300px
| 画像説明 = [[1986年]]に[[ボイジャー2号]]が撮影した天王星
| 画像背景色 = #000000
| 仮符号・別名 = ハーシェル（Herschel）
| 分類 = [[天王星型惑星]]
| 軌道の種類 = [[外惑星]]
}}
{{天体 発見
| 色 = 天王星型惑星
| 発見日 = [[1781年]][[3月13日]]{{R|NASA_factsheet}}
| 発見年 =
| 発見者 = [[ウィリアム・ハーシェル]]{{R|NASA_factsheet}}
| 発見場所 = {{ENG}}、[[バース (イングランド)|バース]]
| 発見方法 = 自宅の[[望遠鏡]]による観測
}}
{{天体 軌道
| 色 = 天王星型惑星
| 元期 = [[J2000.0]]{{R|NASA_factsheet}}
| 平均距離 = 
| 平均距離対象 = 
| 平均公転半径 = 
| 平均直径 =
| 軌道長半径 = 19.19126393 [[天文単位|au]]{{R|NASA_factsheet}}
| 近日点距離 = 18.286 au
| 遠日点距離 = 20.063 au
| 離心率 = 0.04716771{{R|NASA_factsheet}}
| 公転周期 = 84.25301 年
| 会合周期 = 369.66 日{{R|NASA_factsheet}}
| 軌道周期 =
| 平均軌道速度 = 6.79km/s{{R|NASA_factsheet}}
| 軌道傾斜角 = 0.76986[[度 (角度)|&deg;]]{{R|NASA_factsheet}}
| 近日点黄経 = 170.96424&deg;{{R|NASA_factsheet}}
| 昇交点黄経 = 74.22988&deg;{{R|NASA_factsheet}}
| 平均黄経 = 313.23218&deg;{{R|NASA_factsheet}}
| 前回近日点通過 =
| 次回近日点通過 =
| 主惑星 =
| 主恒星 = [[太陽]]
| 惑星数 =
| 衛星数 = [[天王星の衛星|28]]{{R|NAOJmoon}}
}}
{{天体 物理
| 色 = 天王星型惑星
| 赤道半径 = 
| 直径 =
| 半径 = {{Val|25559|ul=km|fmt=commas}}（赤道）{{R|NASA_factsheet}}
| 表面積 = 8.13 {{e|9}} km{{sup|2}}
| 体積 =
| 質量 = 86.811 {{e|24}} kg
| 相対対象1 = 地球
| 相対質量1 = 14.54{{R|NASA_factsheet}}
| 相対対象2 =
| 相対質量2 =
| 平均密度 = {{Val|1.270|ul=g/cm3}}{{R|NASA_factsheet}}
| 表面重力 = {{Val|9.01|ul=m/s2}}{{R|NASA_factsheet}}
| 脱出速度 = 21.30 km/s{{R|NASA_factsheet}}
| 自転周期 = 17時間14分<br>（0.7183 日）<br>（[[順行・逆行|逆行]]）
| スペクトル分類 =
| 絶対等級 =
| 光度 =
| 光度係数 =
| アルベド = 0.300（[[ボンドアルベド|ボンド]]）{{R|NASA_factsheet}}<br />0.488（[[幾何アルベド|幾何]]）{{R|NASA_factsheet}}
| 赤道傾斜角 = 97.77&deg;{{R|NASA_factsheet}}
| 最小表面温度 = 59 [[ケルビン|K]]
| 平均表面温度 = 68 K
| 最大表面温度 = [[n/a]]
| 可視光明度 =
| 全波長明度 =
| 色指数_BV =
| 色指数_UB =
| 色指数_VI =
| 金属量 =
| 年齢 =
| 大気圧 = 深さによって異なる
| 大気 =
{{天体 項目|[[水素]]|83%}}
{{天体 項目|[[ヘリウム]]|15%}}
{{天体 項目|[[メタン]]|1.99%}}
{{天体 項目|[[アンモニア]]|0.01%}}
{{天体 項目|[[エタン]]|0.00025%}}
{{天体 項目|[[アセチレン]]|0.00001%}}
{{天体 項目|[[一酸化炭素]]<br>[[硫化水素]]|微量}}
| 外殻 =
}}
{{天体 終了
| 色 = 天王星型惑星
}}
'''天王星'''（てんのうせい、Uranus）は、[[太陽系]]第7[[惑星]]である<ref>{{Cite web|和書|url=https://www.nikkansports.com/general/nikkan/news/202211050000483.html|title=442年ぶり皆既月食中に惑星食、次回は322年後の天体ショー　８日夜、天気よければ各地で|publisher=日刊スポーツ|date=2022-11-05|accessdate=2022-11-08}}</ref>。太陽系の惑星の中で[[木星]]・[[土星]]に次いで3番目に半径が大きく、木星・土星・[[海王星]]に次いで4番目に重い。[[1781年]][[3月13日]]、[[イギリス]]の[[天文学者]][[ウィリアム・ハーシェル]]により発見された。名称は、[[ギリシア神話]]における天の神[[ウーラノス]]（{{lang|el|Ουρανός}}、ラテン文字転写: Ouranos）の[[ラテン語]]形である。

最大等級+5.6等と地球最接近時は[[肉眼]]で見える明るさになることもあり、ハーシェルによる発見以前にも[[恒星]]として20回以上観測されていた（肉眼観測も含む）。

== 物理的性質 ==
=== 内部構造 ===
[[ファイル:Uranus-intern-en.png|thumb|left|天王星の内部構造。]]
天王星は主にガスと多様な[[氷]]から成っている。地球上の氷は液体の水{{small|<chem>H2O</chem>}}が冷えて固まったものを指すが、天文学ではメタンやアンモニアでも氷という。[[大気]]には[[水素]]が約83%、[[ヘリウム]]が15%、[[メタン]]が2%含まれている<ref name=NASA.Uranus>[http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/uranusfact.html Uranus Fact Sheet] [[アメリカ航空宇宙局|NASA]]</ref>。内部は重い元素に富み、岩石と氷からなる核のほか、水やメタン・アンモニアが含まれる氷からなるマントルで構成されていると推測されている。[[酸素]]・[[炭素]]・[[窒素]]が多く含まれ、ほとんどが水素とヘリウムで出来ている木星や土星とは対照的である。天王星と海王星は従来[[木星型惑星]]に分類されていたが、木星や土星の核から液体の金属水素の層を除いたものによく似ており、<!--木星や土星のように岩石の核を持っておらず-->内部は比較的均一に分布しているようである。こうした違いから、木星型とは異なる[[天王星型惑星]]（{{lang-en-short|ice giant}}）として分類されるようになった。
{{Clearleft}}

=== 自転軸 ===
[[ファイル:Uranus clouds.jpg|thumb|left|160px|横倒しになった天王星。南半球には線状の雲、北半球には明るい雲も見える。]]

天王星の特徴の一つとして、自転軸の極端な傾きが挙げられる。天王星の[[赤道傾斜角]]は約98度、つまり[[黄道]]面に対しほぼ横倒しとなっている<ref name=jaxa>[https://web.archive.org/web/20070127182515/http://spaceinfo.jaxa.jp/ja/uranus.html 天王星の基本情報] Jaxa 宇宙情報センター</ref>。加えて、公転周期が約84年なので、即ち極点では昼と夜がそれぞれ約42年間続くということになる。

天王星の自転軸がなぜこれほど傾いているのかは判明していない。古典的な推察として、星がまだ完成されていない時期に、大きな原始天体が衝突したという説（[[ジャイアント・インパクト説]]）や、かつて巨大衛星が存在しており、その引力の影響で徐々に傾斜していったという説も唱えられている<ref>{{cite news
| author=Ker Than | date=2009-12-04
| title=Large moon of Uranus may explain odd tilt
| url=http://www.newscientist.com/article/dn18239-large-moon-of-uranus-may-explain-odd-tilt.html
| publisher=New Scientist | accessdate=2010-04-08
}}</ref><ref>{{cite paper
| author=Boué, G. & Laskar, J. | year=2010
| title=A Collisionless Scenario for Uranus Tilting
| journal=The Astrophysical Journal | volume=712 | issue=1 | pages=L44-L47
| url=https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2010ApJ...712L..44B/abstract
| doi=10.1088/2041-8205/712/1/L44
}}</ref>。また、天王星が現在のように自転軸が公転面に対して横倒しになるには、地球サイズの天体が1回ではなく、2回衝突する必要があることがシミュレーション研究により判明したとの報告もある<ref>[https://www.astroarts.co.jp/news/2011/10/12uranus/index-j.shtml AstroArts 天王星の自転軸が傾いたのは2回の天体衝突が原因？] AstroArts Inc 記事：2011年10月12日</ref>。

天王星は自転軸の傾きのため、極周囲の方が[[赤道]]周囲よりも太陽からの熱を受けているが、後者の方が前者よりも温度が高い。この理由もまだ解明されていない。

=== 大気 ===
{{Main|天王星の大気|天王星の気候}}

天王星が青緑色に見えるのは、上層大気に含まれるメタンによって赤色光が吸収されるためである。ただし、色は[[公転]]に伴って変化する。そのため、天王星には季節変化があると推測されている。

天王星の大気は、他のガス惑星と比べると雲がほとんど見られない、特徴の少ないのっぺりとした外観を持つ。これは、横倒しになった自転軸の影響で、昼夜での気温変化がほとんどないためである。しかし、[[2007年]]に天王星は[[春分]]を迎え、[[赤道]]方向に太陽光が当たるようになると、通常の惑星と同じような昼夜の繰り返しが起こるようになったため、気温変化が起こるようになった。実際、2011年に北半球で[[かなとこ雲]]に相当する白い雲が観測された。これは、[[メタン]]の氷で出来た雲と考えられている<ref name=jaxa />。

=== 磁場 ===
[[ファイル:Uranian Magnetic field.gif|thumb|left|ボイジャー2号によって観測された天王星の磁場]]
[[ファイル:PIA23683-Uranus-MagneticField-20200325.gif|thumb|left|天王星の磁場(アニメーション)2020年3月25日]]
[[ボイジャー2号]]によって、天王星に[[磁場]]の存在が確認された。その強さは地球とほぼ同じである。しかし地球や木星とは大きく異なる特徴として、磁場の中心は惑星の中心から大幅にずれており、また磁場の軸が自転軸から60°も傾いている。そのため、地球のそれよりずっと大きく変動するとされる。[[ヴァン・アレン帯]]も土星並みに強く、内側の衛星や環に存在するメタンは、強い化学変化を受けて黒っぽく変色してしまう。

2011年11月、ハッブル宇宙望遠鏡が天王星の[[オーロラ (代表的なトピック)|オーロラ]]嵐を2度にわたって観測した<ref>[https://natgeo.nikkeibp.co.jp/nng/article/news/14/5913/?ST=m_news ナショナルジオグラフィック ニュース 天王星のオーロラ、ハッブルが初撮影]</ref>。
{{Clearleft}}

== 発見 ==
[[ファイル:W.Herschel, C.Herschel.png|thumb|180px|観測を行う[[ウィリアム・ハーシェル|ハーシェル]]]]

天王星が惑星として確認されたのは近代になってからである。実際には何度も観測されてはいたが惑星とは認識されていなかった。知られている観測例は、[[1690年]]に[[ジョン・フラムスティード]]が[[フラムスティード番号|おうし座34番星]]として記録したものが最古である。

[[1781年]][[3月13日]]、ウィリアム・ハーシェルが天王星を観測した。彼はそれが新天体であることには気づいたが、[[彗星]]だと考え、同年3月22日に彗星を発見したと発表した。しかしその後観測が進むと、彗星だと仮定して求めた軌道は観測に合わなかった。そこで、[[アンダース・レクセル]]は円軌道を仮定して軌道を求め、観測結果を説明することに成功した。求められた軌道長半径は18.93[[天文単位|au]]で、新天体は土星のはるか遠方の、それまで思われていたよりもずっと巨大な天体であることがわかった。これ以後、新天体は惑星と見なされるようになった。

ハーシェルは新惑星を[[イギリス国王]][[ジョージ3世 (イギリス王)|ジョージ3世]]にちなみ、ゲオルギウム・シドゥス（Georgium Sidus、ラテン語で「ジョージ星」の意）と名付けた（のちに、sidusは[[恒星]]であって惑星ではないという指摘を受け、ジョージアン・プラネット（Georgian Planet）に改名）。しかし、イギリス以外では普及しなかった。[[1784年]]に[[ジェローム・ラランド]]が提案した「ハーシェル」は、[[フランス]]の天文学者の間に広まった。その後も多くの名前が提案されたが、最終的に、[[ヨハン・ボーデ]]が提案、空の神ウーラノスに由来する「ウラヌス」が広まった。[[1827年]]までにはイギリスでもこの名が最も一般的になり、全ての天文台がウラヌスに切り替えたのは1850年だった。なお、[[中国]]で生まれた「天王星」という訳語が、[[日本]]・[[大韓民国|韓国]]・[[ベトナム]]にも広まった。

=== 惑星探査 ===
{{see also|天王星探査}}
天王星に接近した[[宇宙探査機]]は、[[1977年]][[8月20日]]に打ち上げられた[[アメリカ航空宇宙局]]の[[ボイジャー2号]]のみである。ボイジャー2号は[[1986年]][[1月24日]]に天王星に最接近し、天王星のほか、環や衛星を撮影した。

日本では、1970年代に[[N-Iロケット]]を使用した探査が検討された<ref>竹中幸彦、斉藤勝利、[https://doi.org/10.2322/jjsass1969.26.36 Nシリーズ・ロケットによる惑星探査の可能性について] 日本航空宇宙学会誌 Vol.26 (1978) No.288 P.36-42</ref>が、当時は[[スイングバイ]]技術を有していなかった事や観測衛星の性能不足などから実現しなかった。

== 衛星と環 ==
[[ファイル:Uranus rings and moons.jpg|thumb|天王星の環と衛星（[[1998年]]、[[ハッブル宇宙望遠鏡]]により撮影）]]
{{main|天王星の衛星|天王星の環}}
天王星には[[2024年]][[2月23日]]の時点で28個の[[衛星]]が発見されており、そのうち27個が命名されている{{R|NAOJmoon}}。衛星の名前は[[ウィリアム・シェイクスピア]]か[[アレキサンダー・ポープ]]の作品中の登場人物名がつけられている（24個がシェイクスピア関連である）。

ボイジャー2号が接近するより前に発見された[[アリエル (衛星)|アリエル]]・[[ウンブリエル]]・[[チタニア (衛星)|チタニア]]・[[オベロン (衛星)|オベロン]]・[[ミランダ (衛星)|ミランダ]]<ref name=jaxa />を'''天王星'''の5大衛星と呼ぶことがある。

衛星の他に、直径10m以下の暗い物質で構成された薄い[[環 (天体)|環]]もある。天王星の環に関して最初に言及したのは惑星本体の発見者でもある[[ウィリアム・ハーシェル]]であった。ハーシェルは1789年2月22日<ref>[http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/6569849.stm Uranus rings 'were seen in 1700s'] BBC 2007年4月18日</ref>に「赤みがかった」環（ε環と推測される）を観測し、1797年に正式に発表した。だが、この説は受け入れられず、その後約200年にわたり環は観測されなかった。1977年3月10日に[[カイパー空中天文台]]から[[恒星]]の[[掩蔽]]を観測する事によって天王星の環は発見された。その環は暗く、とてもハーシェルの時代の望遠鏡で見えるものではないと思われたが、後に[[カッシーニ (探査機)|カッシーニ]]による観測で[[土星の環]]が拡散しつつあるという事が分かったため、ハーシェルは天王星の環を実際に観測していたが、その後2世紀の間に環が暗くなってしまったのではないかという仮説が立てられている<ref>[https://www.astroarts.co.jp/news/2007/04/27uranus_ring/index-j.shtml ハーシェルは天王星のリングを見たか] RAS Press News 2007年4月27日</ref>。

天王星の写真に写る輪は一般に鮮やかな色をしているが、これらは殆どが赤外線域で撮影された輪を可視光域の写真と合成したり、あるいは写真そのものが赤外線域で撮影されたものである。可視光では前述の通り非常に暗い為に、輪が明瞭に撮影される事はまず無い。

2007年には、天王星の環が地球から見て真横を向く位置になった<ref>[https://www.astroarts.co.jp/news/2007/08/30uranus_ring/index-j.shtml 天王星の環、発見後初めて真横を向く] AstroArts 2007年8月30日</ref>。天王星では公転周期の半分にあたる42年に一度の出来事である（環が真横を向くのは木星では6年、土星では15年に一度）。また衛星やその影が惑星と重なるのは木星や土星ではよく見られる光景だが、この時に[[ハッブル宇宙望遠鏡]]によって天王星と重なるように通過する衛星とその影の画像が撮影された。

== 人類との関係 ==
=== 歴史と神話 ===
"Uranus"（ウラヌス）という名称は古代人による命名ではなく、[[近世]]以降に発見された惑星に、他の惑星に倣って「未使用の神話上の大物」の名が付けられたもので、天体の外見や運行上の特徴と付けられた神名の関わりは希薄である。なお、"Uranus" はギリシア神話に由来する名称であり、他の惑星がローマ神話に由来する名称を与えられていることから、本来であればこの惑星は "Caelus"（[[ウーラノス|カイルス]]）と命名されるべきであったが、それはローマ神話で対応する名称が忘れ去られてしまうほどこの神の存在が人々の記憶から希薄になっていたことを意味する。名称の由来となったウーラノスは、ギリシア神話の主神[[ゼウス]]（ローマ神話の[[ユーピテル]]（ジュピター＝[[木星]]））の祖父にあたり、農耕神[[クロノス]]（ローマ神話の[[サートゥルヌス]]（サターン＝[[土星]]））の父にあたる。中国（東洋天文学・占星術）では未発見のため名称がなく、天空神であるウーラノスを翻訳して「天王星」と命名し、これが日本でも用いられている。

=== 占星術 ===
天王星は[[10大天体]]のひとつであるが、近代（18世紀）になって発見されたため[[七曜]]・[[九曜]]には含まれない。[[西洋占星術]]では[[宝瓶宮]]（[[みずがめ座]]）の[[守護惑星]]（天王星が発見される以前は土星が守護惑星であった）で、[[海王星]]や[[冥王星]]と同様に「常識外のこと」や「潜在的なこと」を表すとされる「トランスサタニアン（土星外の天体）」と呼ばれる惑星のひとつであり、凶星（マレフィック）である。西洋占星術において天王星は「創造と改革の惑星」とも呼ばれ、公転周期が約84年であることから、ひとつの星座の間を約7年で移動するため、ひと時代ごとの新たな方向性に影響を与える星とされ、「人生に起こる突発的な事柄」や「ハプニング」などを示すとされる。象徴するキーワードは「変化」「革新」「独自性」「独立」「進歩」「自由」「ユニークさ」「革命」「爆発的な力」「発明」「専門性」「未来」「分裂」などで、象徴する人物は「発明家」「科学者」「博愛主義者」などがある<ref>まーさ『一番わかりやすい はじめての西洋占星術』日本文芸社、2024年、67頁。ISBN 978-4-537-22215-9</ref><ref>[[ルネ・ヴァン・ダール・ワタナベ|ルネ・ヴァン・ダール研究所]]『CD-ROM付き いちばんやさしい西洋占星術入門』ナツメ社、2018年、64頁。ISBN 978-4-8163-6418-1</ref>。

=== 惑星記号 ===
この惑星が "Uranus" と命名される以前は、発見者にちなんで "Herschel"（ハーシェル）と呼ばれたため、"Herschel" の "H" を他の[[惑星記号]]に似せて図案化した「[[ファイル:Uranus monogram.svg]]」が[[占星術]]や[[天文学]]を通して用いられ、これが改称後も用い続けられている。また、元々は[[白金]]を表す記号であった「[[ファイル:Uranus symbol (fixed width).svg]]」（[[金]]（[[太陽]]＝[[ファイル:Sun symbol (fixed width).svg]]）と[[鉄]]（[[火星]]＝[[ファイル:Mars symbol (fixed width).svg]]）を合わせたもの）が用いられることもある（日本のテレビアニメ『[[美少女戦士セーラームーン]]』において、[[天王はるか|セーラーウラヌス]]の変身シーンでは[[美少女戦士セーラームーン (テレビアニメ)|旧作アニメ]]、[[美少女戦士セーラームーンCrystal|新作アニメ]]ともに前者の記号が用いられた）。
{{-}}

=== 関連作品 ===
{{main|[[地球以外の実在天体を扱った事物]]<!--各種作品についてはこちらにお願いします-->}}

== ギャラリー ==
<gallery>
Uranus, Earth size comparison 2.jpg|地球との大きさ比較。
Uranus Orbit.gif|赤線が天王星の公転である。
</gallery>

== 脚注 ==
{{脚注ヘルプ}}
{{Reflist|refs=
<ref name="NASA_factsheet">{{Cite web
 | title=Uranus Fact Sheet
 | website=nssdc.gsfc.nasa.gov | date=2023-05-22
 | url=https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/uranusfact.html | access-date=2023-08-25}}</ref>

<ref name="NAOJmoon">{{Cite web|和書|url=https://www.nao.ac.jp/new-info/satellite.html|title=惑星の衛星数・衛星一覧|publisher=[[国立天文台]]|date=2024-02-23|accessdate=2024-02-23}}</ref>
}}

== 参考文献 ==
* 『太陽系はここまでわかった』リチャード・コーフィールド著、水谷淳訳、文芸春秋、2008年

== 関連項目 ==
* [[コールド・ネプチューン]]
* [[オリオン座15番星]] - 天王星から見れば[[南極星]]となる。
*[[ウラン]] - 天王星に因んで命名された元素。

== 外部リンク ==
{{Sisterlinks
 | q = no
 | s = no
 | n = no
 | v = no
}}
* {{Wayback|url=https://rika-net.com/contents/cp0320a/contents/taiyoukei/tenousei/index.html |title=理科ねっとわーく 太陽系図鑑（天王星） |date=20211210130143}}
* [https://www.kahaku.go.jp/exhibitions/vm/resource/tenmon/space/uranus_neptune/urnsnept00.html 国立科学博物館 宇宙の質問箱（天王星・海王星）]
* [https://www.cgh.ed.jp/TNPJP/nineplanets/uranus.html ザ・ナインプラネッツ 日本語版（天王星）]
* [https://nineplanets.org/uranus/ The Nine Planets Uranus Facts] - ザ・ナインプラネッツ 原語版（天王星）{{En icon}}
* {{Kotobank}}
* [http://solarviews.com/eng/vgrur.htm Voyager Uranus Science Summary]{{en icon}}[[アメリカ航空宇宙局|NASA]]/[[ジェット推進研究所|JPL]]

{{天王星}}
{{天王星の衛星}}
{{太陽系}}
{{Normdaten}}

{{DEFAULTSORT:てんのうせい}}
[[Category:天王星|*]]
[[Category:太陽系の惑星]]
[[Category:18世紀発見の天体]]
[[Category:天文学に関する記事]]
[[Category:ウィリアム・ハーシェル]]
[[Category:ヨハン・ボーデ]]