惑星の平衡温度計算
1平方メートルあたり1361ワットを受け、ボンドアルベドが0.3の惑星の平衡温度は254.578140117 Kです。恒星フラックスとボンドアルベドを入力すると、吸収と放射がつり合う黒体温度が分かります。ブラウザで無料で使えます。
- 無料
- ブラウザで動作
- 登録不要
- データは端末の外に出ません
無料で実行
計算例
- 恒星フラックス
- 1,361
- ボンドアルベド
- 0.3
- 平衡温度 (K)
- 254.578140117
- 恒星フラックス (W/m2)
- 1,361
- 吸収した恒星フラックス (W/m2)
- 952.7
- 全球平均の吸収フラックス (W/m2)
- 238.175
この計算機は、惑星が恒星から吸収するエネルギーと同量を放射するときの黒体温度を推定します。入射恒星フラックスを平方メートル当たりのワットで、ボンドアルベドをゼロから1の範囲で入力してください。結果はケルビンで示され、高速自転によって吸収エネルギーが熱放射の前に惑星全体へ均一に運ばれると仮定します。応答には吸収フラックス、全球平均フラックス、物理定数、式、モデルの前提も含まれるため、惑星比較や再現可能な検証にご利用いただけます。
惑星の平衡温度が表すもの
平衡温度はエネルギー収支の推定値であり、天気予報や地表温度の直接測定値ではありません。惑星は円形の断面で恒星放射を受け、ボンドアルベドで示される割合を反射し、残りを吸収します。定常状態では、吸収した恒星エネルギーと宇宙へ放つ熱放射が等しくなります。
この計算機では高速自転と昼夜間の効率的な熱輸送を仮定するため、吸収エネルギーを球面全体で平均します。球の表面積は投影円盤の4倍なので、分母に4が入ります。放射はステファン＝ボルツマンの法則に従う理想的な黒体放射として扱います。
フラックスを平方メートル当たりのワットで入力すれば、結果はケルビンになります。この値は同じ条件で惑星を比較する基準としてお使いください。地面、雲、極域、恒星直下点の局所的な温度を示すものではありません。
恒星フラックスとボンドアルベドの選び方
参考として、現在の地球軌道付近の太陽放射照度はおよそ 1,361 平方メートル当たりワットですが、対象の恒星、軌道距離、軌道位相に適した値をご指定ください。ゼロは極限値として受け付けますが、負数、有限でない値、欠損値、上限を超える値は拒否されます。ボンドアルベドは無次元で、全波長・全方向について反射されるエネルギーの割合です。
特定の観測配置での明るさを表す幾何アルベドとは異なります。中間値により、単位や仮定の誤りをご確認いただけます。
結果の読み方とモデルの限界
同じ前提で得た結果同士を比較することをお勧めします。温度は4乗根で変化するため、フラックスを16倍にすると平衡温度は2倍になり、アルベドを高くすると吸収量と推定温度が下がります。このモデルには、温室効果、波長依存の放射率、内部熱や潮汐熱、季節的な蓄熱、離心軌道の平均化、不十分な大気循環は含まれません。
そのため観測された地表温度とは大きく異なる場合があります。例えば地球では、大気の温室効果によって地表が単純な放射平衡より暖かくなります。本計算は基準値、エネルギー収支の教材、気候モデルの最初の段階としてご利用ください。
居住可能性の判定や局所温度の予報には適しません。再現性のため、フラックス、アルベド、再分配係数4、放射率1という前提を保存してください。
活用例
系外惑星候補を比較
軌道上の放射照度と想定アルベドが異なる惑星を、共通の平衡温度尺度で比較できます。
天文学の課題を確認
手計算を検算し、吸収フラックス、球面平均、ケルビンでの最終結果をご確認いただけます。
決定論的なテストを作成
軌道・気候・放射ソフトウェア向けに、安定した基準値と無効アルベドの事例を生成できます。
よくある質問
なぜ恒星フラックスを4で割るのですか？
惑星は円盤面で光を受けますが、高速で均一な熱再分配では、その4倍の面積を持つ球面から放射するためです。
幾何アルベドを入力できますか？
直接は使用できません。 この式には、全波長・全方向の反射エネルギーを表すボンドアルベドが必要です。
地表温度と異なるのはなぜですか？
この黒体基準には、温室効果、内部熱、不均一な循環、放射率、局所的・季節的な変動が含まれないためです。
地球の距離での太陽光では、平衡温度はいくつになりますか？
1平方メートルあたり1361ワット、ボンドアルベド0.3では254.578140117 Kです。そのうち952.7 W/m²が吸収され、球面全体に均すと238.175 W/m²になります。
恒星フラックスは温度にどう影響しますか？
4乗根を通してのみ効きます。フラックスを十六倍にすると平衡温度は2倍になります。ボンドアルベドが大きいと反射が増えて吸収が減るため、推定値は下がります。
関連ツール
開発者向け — APIアクセス
このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。
エンドポイント
Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。
お使いのスタックから呼び出す
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/astro/equilibrium-temperature \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"stellar_flux":1361,"bond_albedo":0.3}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/astro/equilibrium-temperature", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"stellar_flux": 1361,
"bond_albedo": 0.3
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/astro/equilibrium-temperature",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"stellar_flux": 1361,
"bond_albedo": 0.3
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/astro/equilibrium-temperature", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"stellar_flux":1361,"bond_albedo":0.3}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"stellar_flux":1361,"bond_albedo":0.3}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/astro/equilibrium-temperature", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)リクエスト例
{
"stellar_flux": 1361,
"bond_albedo": 0.3
}レスポンス例
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "astro.equilibrium_temperature",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。
料金
単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。
制限
max_stellar_flux_w_m2 | 100000000000000000000 |
エラー
| HTTP | コード | 意味 |
|---|---|---|
401 | unauthorized | APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。 |
402 | insufficient_balance | 残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。 |
404 | unknown_type | 指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。 |
429 | rate_limited | リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。 |
技術的な注記
惑星の平衡温度が表すもの
温度について解くと T_eq = [F_star × (1 − A_B) / (4 × sigma)]^(1/4) です。
恒星フラックスとボンドアルベドの選び方
stellar_flux には、恒星光線に垂直な面で測った惑星軌道上の総放射照度を入力してください。ゼロは完全吸収、1は完全反射で、両端とも有効ですが、範囲外なら invalid_input になります。主結果は equilibrium_temperature_k、アルベド適用後は absorbed_stellar_flux_w_m2、それを4で割った値は globally_averaged_absorbed_flux_w_m2 です。
結果の読み方とモデルの限界
API は成功した項目ごとに$0.002で、1.2 のアルベドなど無効な入力は拒否されます。ブラウザーと API は同じ決定論的関数を使うため、同一入力から同じ丸め結果が得られます。
技術的な質問
どの式を使用しますか。
T_eq = [F_star × (1 − A_B) / (4 × sigma)]^(1/4) を使用します。sigma はステファン＝ボルツマン定数です。
アルベドが範囲外の場合はどうなりますか。
反射割合がゼロ未満または1超では宣言された物理範囲外となるため、invalid_input を返します。