木星の重さは？

衛星の動きの時間を計ります。衛星が近くを速く回るほど、惑星の引力は強いはずです。NASAのファクトシートでは、イオは木星の中心から42万1800kmのところを、1.769日（152,854秒）で1周しています。ニュートン版のケプラーの第3法則を使うと、これが質量になります。4π²×（421,800,000m）³÷（G×152,854²）を計算すると約1.90 × 10²⁷kgで、これだけで公式の数値との差は1%にも届きません。

探査機を使えば、はるかに精密に量れます。2016年から木星を周回しているNASAの探査機ジュノーは、ディープ・スペース・ネットワークと電波をやりとりしています。木星の重力で探査機が加速したり減速したりすると、電波の周波数がわずかにずれ（ドップラー効果）、そのずれから木星の重力が詳しくわかるのです。

追跡で実際に測れるのは、質量と重力定数Gの積です。NASAの値は126.687 × 10⁶ km³/s²。弱点はGのほうで、この積よりずっと精度が低いため、木星の質量をキログラムで表すと（1.89813 ± 0.00019）× 10²⁷kg、精度は約1万分の1になります。

NASAの数値で水星、金星、地球、火星、土星、天王星、海王星の質量を合計すると、約768.6 × 10²⁴kg。木星だけで1,898 × 10²⁴kgなので、残りの惑星全部の2.47倍です。2番目に重い土星でも、木星の3分の1に届きません。

それでも太陽と比べれば小さく、太陽は木星の約1,047倍の質量があります。とはいえ木星は十分に重いので、木星と太陽が互いに回り合う中心は太陽の表面のすぐ外、太陽の中心から太陽半径の約1.07倍のところにあります。ほかの惑星と太陽の重心は、どれも太陽の内部にあります。

大きさのわりに、木星は軽い惑星です。体積は地球の1,321倍なのに質量は318倍しかなく、それはおもに水素とヘリウムでできているからです。平均密度は1,326kg/m³で、水より3分の1ほど高く、地球の約4分の1です。

約75〜80倍です。NASAによると、木星は恒星と同じ材料でできていますが、火がつくほど重くなれませんでした。中心部でふつうの水素の核融合を起こすには、木星のおよそ80倍、約1.5 × 10²⁹kg、太陽の質量の7.6%が必要です。

その中間にあるのが褐色矮星で、NASAのジェット推進研究所によると、質量は木星の13〜80倍。恒星のように水素を燃やすには軽すぎる天体です。

質量を足しても、木星はあまり大きくなりません。内部はすでにぎゅっと押し縮められていて、質量が約40%以上増えると、重力でさらに圧縮されて、むしろ小さくなるのです。

ジュノーの重力の測定で、木星には多くのモデルが予想していたような小さく引き締まった岩石の核がないことがわかりました。代わりに、重い元素が水素やヘリウムと混ざり合い、惑星の奥から外側まで広がる大きな「希薄な」核をつくっているようです。ジュノーのチームメンバーによる2017年の研究では、こうした重い元素を地球7〜25個分、全体のおよそ2〜8%と推定しています。

残りのほとんどは水素とヘリウムです。大気では質量の約76%と24%を占め、太陽の組成に近い割合です。