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2019年3月11日 (月)

宇宙のことに思いを馳せる (1)

子供の頃は自分に見えているものが全てだ。太陽や月は球形で、宙に浮いている。人間が住む地球も同じように丸く、宙に浮いているということも、いつの間にかごく自然に受け入れていた。しかし、地球の反対側にいる人たちは何故落っこちないのか、不思議に思ったものだが、それも理科の時間を通して自然に理解が進んだ。齢を重ねるに従い、宇宙に関する興味も膨らみ、知識も増え、同時に分からないことも増えていった。

(1)太陽系のこと
太陽はごく普通の恒星で、誕生したのは約46億年前太陽系は太陽を中心にその重力によって、周囲を公転する天体全体のことで、謂わば太陽一族だ。太陽系を構成する天体は惑星8個、準惑星5個、それ等を公転する衛星が200余。40万個を超える小惑星、彗星、無数の小天体などからなる。最も外側の惑星である海王星までは約45億km。また最も外側の天体は太陽系外縁部と言われるもので、氷と岩石で構成された小天体が存在しており、これまで約1400個が発見されているという。準惑星に格下げされた冥王星は太陽系外縁天体の中では最大級の天体。太陽からの距離は平均約59億kmも離れている。


【太陽の規模と構成】 太陽の半径は約70万km、中心核の温度は1500万度。太陽の中心から地球まで約1億5千万km(光速で8分20秒)。中心核では水素がヘリウムに返還する核融合反応を起こし、そのエネルギーは、わずか1gの水素から、石炭20tを燃やすのと同じだけのエネルギーが得られるというから、まさに無尽蔵だ。太陽の質量は実に膨大で、太陽系の全質量の99.86%を占める。残りの0.14%は木星や土星などの4つの巨大惑星が占め、地球などは吹けば飛ぶようなちっぽけな存在でしかない。太陽系内の全ての天体は太陽によって重力的に束縛されている。太陽の重力は約2光年先に及ぶと推定されており、その辺りが太陽系の果てらしい。

【太陽の誕生】 太陽などの恒星は銀河の中の暗黒物質の中で生まれる。暗黒物質とはガスや塵が集まった黒い雲のようなもので、その大部分は水素分子が占めており、竜巻が起こる原理でガス雲の渦ができ、やがて恒星の卵ができる。恒星の卵は約1000万年以上かけて高温高圧の状態となり、中心部が1000万度を超えると核融合反応を起こし、中心部が発火して自ら光を放つ恒星となり、以後数十億年~数兆年に亘って核融合しながら宇宙に燦然と輝き続ける。

【太陽の最終段階】 無尽蔵のパワーを誇る太陽もおよそ50億年後には燃料である水素も底をつきはじめ、次第に周辺へ核融合の領域を広げていく。その結果、膨張が始まり、表面温度が下がって次第に赤みを帯びた色に変化し、直径は今の200倍、明るさは2000倍に上昇。「赤色巨星」となって、地球は飲み込まれていくという。最後は「惑星状星雲」へと変貌してその一生を終える。そして次の恒星誕生の原料となるのだ。(続く)

 

 

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