火星現象論: 火星に関する基本的な数字

地球流体電脳倶楽部

1996 年 11 月 13 日

目次

• 質量，半径，平均密度，重力加速度
• 軌道要素
• 火星の時間
• 平均太陽定数，アルベド
• 平均気象要素
• 参考文献

概要:

火星を扱う上で基本的な数字をあげておく。 参考のために対応する地球の値を並べておいた。

質量，半径，平均密度，重力加速度

物理量	火星	地球
質量(Kg)	$6.4 \times 10^{23}$	$6.0 \times 10^{24}$
半径(Km)	3394	6369
平均密度(g/cm$^3$)	3.93	5.52
重力加速度(m/s$^2$)	3.72	9.81

(Leovy,1979)

軌道要素

物理量	火星	地球
軌道長半径(Km)	$2.3 \times 10^8$	$1.5 \times 10^8$
赤道傾斜角($^{\circ}$)	25.2	23.4
離心率	0.093	0.017

(Leovy,1979)

火星の時間

物理量	火星	地球
1年の長さ(地球日)	687	365
1日の長さ	24h37m	24h

(理科年表)

1火星日のことを 1 sol という.

また, 火星が軌道のどの位置にいるのかをあらわす量として, 火星中心黄経(areocentric longitude of the sun) $L_s$ がある. これは火星の軌道上の位置を $0^{\circ}$ から $360^{\circ}$ までの数値で あらわしたものであり, 北半球(北極星の方向を向いた半球)の春分点が $0^{\circ}$ になるように決めてある. 図1に $L_s$ と軌道上の位置との関係を示す. 火星の軌道上の位置をあらわすには太陽中心黄経(heliocentric longitude) $\eta$ を使うこともある. 太陽中心黄経は火星中心黄経と次のような関係がある.

$$\eta = L_s + 85^{\circ}$$

平均太陽定数，アルベド

物理量	火星	地球
平均太陽定数(W/m$^2$)	591	1373
アルベド	0.24	0.29

(Leovy,1979)

平均気象要素

物理量	火星	地球
表面気圧(mb)	6	1013
表面温度(K)	145-245	220-310

(Leovy,1979)

図 1: 地球軌道(内側)と火星軌道(外側)の模式図. 火星軌道上における数字は $L_s$ の値. $L_s=0^{\circ },90^{\circ },180^{\circ },270^{\circ }$ は それぞれ北半球の春分, 夏至, 秋分, 冬至に対応する. (Michaux and Newburn, 1972. NASA/JPL.; Carr ,1996, 図1-1)

参考文献

Carr, M.H., 1996: Water on Mars, Oxford Univ. Press, 229pp.

国立天文台編, 1988: 理科年表昭和64年版, 丸善株式会社.

Kopal, Z. and Cameron, A.G.W., 1979: Geophysics of Mars, Elsevier Scientific Publishing Company, 678pp.

Leovy, C.B., 1979: Martian Meteorology, Ann. Rev. Astron. Astrophys., 17, 387-413.

Michaux, C.M. and Newburn, R.L., 1972: Mars Scientific Model, Jet Propulsion Laboratory, Document 606-1.

謝辞

本稿は 1989 年から 1993 年に東京大学地球惑星物理学科で行われていた, 流体理論セミナー, 及び 1996 年に行われていた 固体火星セミナーでのセミナーノートがもとになっている. 原作版は石渡正樹による「火星現象論」 (1989/05/19) であり, 林祥介によって地球流体電脳倶楽部版「火星現象論」 として書き直された (1996/06/23). その後小高正嗣によって加筆修正された (1996/11/13). 構成とデバッグに協力してくれたセミナー参加者のすべてにも 感謝しなければならない.

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