金星という惑星を知っていますか？
見たことはありますか？
太陽系の惑星には、第8惑星まであります。
昔は第9惑星まであったようです。
第9惑星だった冥王星は成分も動きも他の惑星とは違ったため、太陽系の惑星からは外されて準惑星に分類されるようになったそうです。
太陽系の惑星の1つである、金星の表面温度はどうやって計算すればいいのでしょうか？
それでは今回は、金星の表面温度の計算方法についてご紹介します。
金星の温度はどうやって計算すればいいの？
- 恒星から惑星に届くエネルギーを計算
恒星の（絶対等級）+（幅射補正）を求めて、太陽の値である「4.73」を引いたものを「ε」とします。
「S1＝S0×100 0.2ε」
恒星-惑星間の距離を「ｄ AU」とし、この距離は太陽-地球間の距離のｄ倍になります。
「S2＝ SO×100 0.2ε／d2」
惑星の半径を「R」として、恒星から当たり光の面積は「πR2」なので、「E1＝πR 2S2」と表すことができます。
- 地球に届くエネルギーを計算
太陽から受けているエネルギーはおもに可視光として地球に届き、地球に届いた光の一部は吸収されることがなく宇宙空間に戻っていきます。
「地球に戻るエネルギー」のうち「反射されて宇宙に戻るエネルギー」の割合がアルベードと呼ばれているようです。
「E2＝ E1×（1－A）」
- 地表から出ていくエネルギーを計算
表面温度が高い恒星は放出される電磁波は可視光となり、表面温度が低い惑星は赤外線で放出されるそうです。
比例定数を「σ（＝5.67×10－8W/m2K4）」、表面温度を「Ts」と表します。
「E3＝ 4πR2σTs4」
- 惑星から出ていくエネルギーを計算
エネルギーは赤外線という形で放出されていきますが、大気は可視光は吸収しませんが、赤外線は吸収するという性質を持っているようです。
（惑星から出ていくエネルギーの量）
ξ＝ ———————————–
（地表が放射するエネルギーの量）
ξ＝金星「0.01」、地球「0.6」、火星「0.95」なので、これをヒントに惑星から放出されるエネルギーの量は「E4 ＝ ξE3」となります。
- 地表温度の計算
惑星の温度が一定の場合は惑星が吸収するエネルギーと放出されるエネルギーは同じなので、「E2=E4」の関係は成り立ちます。
そのため、「πR2S2 （1－A） ＝4πR2ξσTs4」となります。
金星の表面の温度は、「437℃」となります。
まとめ
今回は、金星の表面温度の計算方法についてご紹介しました。
金星の表面温度は約460℃と言われていますが、表面温度の計算方法で求めると「437℃」になるようです。
とても難しい計算方法ですが、これなら詳しい表面温度を計算することができますね！
金星はほとんど二酸化炭素でできているので、昼も夜もほとんど表面温度は変わる事がないのでとても高温の惑星なんですね！
