あそぶ・実験

太陽系シミュレーター

水星はせかせか、海王星はゆったり。8つの惑星が、それぞれの速さで太陽を回ります。内側ほど速い——その理由も体感できます。

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内側の惑星ほど速く回ります(ケプラーの法則)。太陽の重力が強く働くためです。

内側ほど速いのはなぜ?

太陽に近い惑星ほど重力を強く受け、速く回らないと落ちてしまいます。だから水星の1年は88日、海王星は165年。実際の公転周期の比に合わせて回しています(距離は見やすく圧縮)。

太陽系の8つの惑星の大きさくらべの図。水星・金星・地球・火星・木星・土星・天王星・海王星を直径の比が正しくなるように並べ、地球の直径を1としたときの倍率(木星は約11.2倍)と直径(km)、太陽の直径が地球の約109倍であることを示す。
図1 惑星の大きさくらべ(地球=1)。木星は地球の約11倍、太陽は約109倍。PNGで保存・SVG
太陽から8つの惑星までのきょりを同じ縮尺のものさしで示した図と、水星から火星までの拡大図、各惑星のきょり(天文単位・億km)と公転周期(水星88日〜海王星165年)の早見表。
図2 太陽からのきょりと公転周期。内側の4つは太陽の近くにかたまり、遠い惑星ほど1周に時間がかかる。PNGで保存・SVG

図はタップすると大きく表示されます。資料やSNSに使うときは、出典「シミュラボ」とページのURLを添えてください。

ケプラーの第3法則:T² ∝ a³

惑星の公転周期 T の2乗は、太陽からの距離 a の3乗に比例します。距離が4倍なら周期は8倍。本シミュレーターは実際の周期の比でそれぞれの惑星を回しています。

惑星距離(天文単位)公転周期
水星0.3988日
金星0.72225日
地球1.00365日
火星1.52687日
木星5.2011.9年
土星9.5429.5年
天王星19.284年
海王星30.1165年

本当の縮尺だとどうなる?

距離を正確にすると、太陽をピンポン玉(直径4cm)にしたとき地球は約4.3m先の砂粒、海王星は約130m先になります。画面に収めるために距離を圧縮しているのはそのためです。1天文単位は約1億5,000万km。光でも8分20秒かかる距離です。

よくある質問

距離は正確?
見やすさ優先で圧縮しています。周期の比は実際に近づけています。
データは送信されますか?
いいえ。すべてブラウザ内で動きます。
内側ほど速いのはなぜ?
太陽に近いほど重力が強いため、落ちずに回り続けるには速い速度が必要です。水星は秒速約47km、海王星は秒速約5.4kmで公転しています。
惑星が一直線に並ぶことはある?
周期がバラバラなので、8惑星が完全に一直線になることは事実上ありません。「惑星直列」と呼ばれる現象も、空の一定範囲に集まる程度のものです。

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