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Index その一 その二 その三 その四
宇宙のはなし(その四)
28 まん○惑星と凸凹惑星 top
「地球はなぜ丸いの?」と聞かれたらなんて答えますか?
おじさんは「がけ崩れの原理だよ」と答えることにしています。
おじさんの住んでいる鹿児島はがけ崩れ常習地帯です。
雨の多い季節には必ずどこかでがけ崩れがあり、対策で大変です。もろい地盤の急な斜面は崩れやすいのです。
崩す力はいわずと知れた地球の引力ですね。
同し原理で、出っ張った場所は、地盤は堅くても長い年月の間には崩れていきます。
そうやって凸凹がなくなっていくのです。それが、地球が丸い理由です。
地球全体が崩れやすい地盤だったり、極端な場合は全部海だったら、地球は真ん丸になるでしょう。
太陽や星のようにガスでできていたら、なおさらです。
地球では、ヒマラヤにアンデス、アルプスにロッキー、何千メートルという高い山がたくさんありますね。
逆にこれより高い山はありません。
これらの山はどうしてできたのでしょう?
これらの山は、その岩石がとても堅いか、あるいはできたばっかりの山でまだ崩れていないか、そのどちらかのはずです。
いろんな事情で許される山の高さは地球では大ざっぱにいって十キロメートル以下と考えてみましょう。
それ以上は崩れてしまうというわけです。
十キロメートルといったら地球の半径六千キロメートルと比べてずうっと小さいですね。
つまり、地球はまん○惑星というわけです。
小さい惑星には凸凹型で、とても小さい「丸い」とは呼べないものがたくさんあります。あれはどうしてでしょうか?
もちろん引力が小さいから山が崩れない、が正解です。
もう少し詳しく考えてみましょう。まず、半径が地球の二倍の惑星を作ってみます。
体積は八倍になりますから同じ物質で作ったとすると、重さ(質量)も八倍になります。
引力も八倍になるのでしょうか? そう単純ではありません。
この惑星の半径が二倍ということは中心から表面までの距離が二倍、つまり、引力は距離の二乗に反比例しますから、四分の一になります。
結局のところ、惑星の表面での引力は、八割る四で二倍です。
引力が二倍ならば、がけは二倍崩れやすくなり、この惑星では、半分の高さの山しかできないでしょう。
逆に、半径が地球の半分の惑星であれば、二倍の高さの山まで作れることになります。
地球の三十分の一、半径が二百キロメートルの惑星を考えましょう。
山の高さは地球の三十倍、そろそろ二百キロメートル近くなってきます。
これではもはやまん○惑星とは呼べませんね、凸凹惑星の仲間入りです。
半径二百キロメートルあたりをまん○惑星と凸凹惑星の境目と考えでよいことになります。
実際の天体について調べてみましょう。
たくさんの観測されている惑星の衛星です。
ボイジャーなどの宇宙船が惑星に近づいたときにまとめて観測したためでしょう。
たとえば天文年鑑九十五年版には惑星の衛星の表があります。半径の欄を見てください。
ここには土星の一部を載せました。
ミマスやエンケラドゥスのように一つの数字で表されている衛星と、プロメテウス、カリプソなどのように三つの数字のかけ算で表されているものとがあります。
一つの数字の衛星はまん○衛星、三つの数字は凸凹衛星と考えていいでしょう。
そしてその境目は衛星を作っている物質の固さで違いがでるでしょうが、半径二百キロメートルあたりにあることもわかります。
まん○惑星と凸凹惑星の一席でした。 |
惑星の衛星半径
(天文年鑑1995年度版より)
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29 円盤天体のはなし top
今回は円盤天体の話です。地球の赤道半径が極の半径より約三百分の一だけ大きいのを知っていました?
これって不思議ですよね。半径が大きいということはつまり、高いということです。
三百分の一といえば約二十キロメートルです。
それだけ高ければ、赤道の水が極の方に流れて行ってしまいそうですね。
その分だけ海を浅くしたら赤道地方の海なんて、なくなってしまいそうです。
でも、赤道地方の海って結構立派に広がっていますね。
赤道地方の水は、何かの力で約二十キロメートル押し上げられている、と考えなければなりません。
気の利いた読者なら、すぐに「それは遠心力さ」と答えるでしょう。
計算してみると、遠心力は、赤道地帯で一番強くて、引力の約三百分の一程度になります。
地球が平べったい割合の数字とピッタリ合っているのは気になりますが、赤道地帯の水がどのくらい盛り上がるか、このまま議論を進めましょう。
遠心力のために、海面が水平面からどのくらい傾くかを計算してそれを足し合わせていく方法を考えました。
この計算はけっこう面倒ですが、驚いたことにはちょうど遠心力の三百分の一という数字と同じになることがわかりました。
海水の作る地球は、地面の作る固い地球と同じ平べったさになるのです。
ここに秘密がありそうですね。
地面を作る固い地球、実はそんなに固くない、遠心力で平べったくなってしまっている、と考えると話が合います。
シャープペンシルの芯、ちょうどよく出しておけば、力を入れても折れません。
でも、少し出しすぎると簡単に折れてしまいますね。
固い地面も地球くらいの大きさになると、引力の三百分の一しかない遠心力でも、水と同じに平べったくなってしまうのです。
こう考えると、ほかの惑星でも同じように平べったさを計算できるはずです。
皆さんも、天文年鑑か何かで調べてみてください。
木星は望遠鏡で眺めてもわかるくらい平べったくなっています。
それは自転が速いから、なんてわかって楽しいですよ。
太陽系の惑星は、軌道がほぼ同じ平面になっていて、全体としては平べったいですね。
この場合は、太陽のまわりをまわる惑星の運動の遠心力と、太陽の引力が釣り合ってしまっているのです。
そのおかげて、太陽系全体としてはこんなに平べったくなってしまっています。
基本的には、引力が強ければ真ん丸、遠心力が強ければ平べったい、ということがわかりました。
それでは、平べったい天体を探してみましょう。太陽系の中では、土星の輪がありますね。
遠心力イコール引力のもうひとつの例です。でも、この場合は、平べったいというよりは、薄べったいという感じです。
輪の平面が地球の方向を向くと(この次は約十五年後)輪は全く見えなくなってしまいます。
それでも薄べったいのです。
これは、輪を作っている粒子の衝突のため、ということで説明されています。
銀河系やアンドロメダ星雲などの渦巻銀河も平べったいですね。
これも、遠心力のおかげ、特に平べったいのは粒子の衝突、と説明できそうです。
この場合、「粒子」というのは星やガス雲です。
そして、おもしろいことに、星の場合とガスの雲では衝突は違った働きをするのです。
まず、星を考えてみましょう。銀河系空間は広いので、星同士がゴッツンコはありません。
何分の一光年という近くを通り、引力のためにお互いの進路が乱されるのです。
衝突後の進路はどっちを向くか、偶然が支配しそうですね。
結果として、同じ銀河系でも、星成分は少し厚ぼったくなっています。
ガスの雲は差し渡し数光年もあって、直接ぶつかり合います。衝突後の進路は両方の速度の平均に近くなります。
結果として、銀河のガス成分は土星の輪みたいに薄べったくなってしまいます。
渦巻銀河を横から見た写真や、天の川の真ん中には暗い帯が走っていますね。
あれはガスの雲に含まれた塵の粒子、と説明されています。渦巻銀河ではガス成分が薄べったい、の証明です。
今回は少し難しかったかな? まあ、たまには仕方がないと思ってください。
地球の扁平率
扁平率は、赤道半径と極半径の差を赤道半径で割って出します。
地球の赤道半径は六千三百七十八・一三六キロメートル、極半径は六千三百五十六・七五一キロメートルです。
すると扁平率は二百九十八・二五七で約三百となります。
30 変な形の天体 top
いろんな形の天体がありますね。
我々の銀河系みたいな渦巻型銀河、同じ渦巻でも、中心に棒のようなものがついたもの、全く不規則なもやもや型銀河、ぼうっと楕円形に見える楕円型銀河、いろいろです。
オリオン星雲は鳥が翼を広げたみたいな形ですね。天体写真に載っているガス星雲の形はほんとに千差万別です。
まん○天体は引力、平べったい天体は遠心力で形が決まる、前回、前々回でのお話でした。
天体の形にはそれぞれの理由がある、というわけでした。
変な形の天体にも、それなりの理由があるはずです。今日はそんな天体を拾い集めてお話ししましょう。
まず、気になるのが銀河系やアンドロメダ星雲の渦巻型です。
前回のお話で、平べったく円盤型、まではわかったと思いますね。
おとなしく円盤型をしていればいいものを、なぜ、渦巻になるのでしょうか?
これってなかなかわがらなかったのですよ。なぜわからないか、から始めることにしましょう。
太陽系でも、銀河系でも、外の方ほどゆっくりまわっています。
この説明は簡単です。中心から遠いほど引力は弱くなりますね。
一方、回転数が同じなら遠心力は強くなります。
ゆっくりまわらないとバランスが崩れてどこかに飛んで行ってしまいますね。
その結果、ゆっくりまわるものだけが残った、と考えてもいいでしょう。
現在の渦巻銀河をそのまま放っておくと、外側はゆっくりまわり、内側は速くまわるので、渦巻の形が崩れてしまいますね。
崩れるまでの時間はたったの数億年です。
そうやって、この宇宙には渦巻銀河がみんななくなってしまう、というのが結論です。
それなのに、渦巻銀河は一番多いのです。何で不思議かわかりましたね。
渦巻銀河はいつも渦巻を作りながらまわっている、と考えればいいのです。
渦巻の「腕」はよく見ると、星がたくさん誕生する場所です。
薄平べったい円盤状の銀河が高速で回転すると、一種の波動が起こり、波の線に洽って星が生まれやすい状態が起こります。
渦巻銀河はそうやって、いつも、こわれるそばから渦巻を作っているのです。
渦巻銀河は必ず、中心部分に大きな丸い星のかたまりがあります。
このかたまりがなぜあるかはまだよくわかっていません。
中心部に棒のようなものがついた、「棒渦巻銀河」があります。
この棒ができるのも一種の波動で、その部分でたくさんの星が誕生する現象です。
渦巻銀河の正体がわかったのは一九二〇年代のことですが、ここまで解明されたのは一九六〇年代の後半です。
もう一つ変なのを紹介しましょう。それは、ほうき星(彗星)です。
渦巻銀河の渦巻を一本にまとめて引き延ばしたみたいな形ですね。
違いは、一方がとても遠方の天体なのに、ほうき星は時には地球にも衝突しそうになったりするほど近い天体です。
これはもうご存じの方も多いでしょう。ほうき星の本体は氷のかたまりです。
いろいろな混じり物があるので、「汚い雪だるま」なんて表現されています。
差し渡し数キロメートルと小さいので、ほとんど見えません。
太陽に近づくと表面から氷や不純物が蒸発します。これが太陽の光で輝くのがほうき星の頭の部分です。
そうやってただよっているガスや塵が、太陽風や太陽の光線によって吹き飛ばされているのがしっぽ、ということになっています。
たった百年前には多くの人が「天からの不吉な使者」なんて信じていたのですから不思議ですね。
最後は鳥が羽を広げたようなオリオン星雲です。
羽を広げた、輪郭がはっきりした部分は、急に一万℃くらいまで熱せられたガスが膨張していく前線です。
そして、後ろのもやもやはまさにガスのモヤモヤしているところです。
まだまだいろいろな天体があります。宇宙の泡構造、カーテンみたいなオーロラ、太陽の黒点はなぜ二つ目玉か? 等々きりがありません。
でも、今回はこのくらいに。
31 サマータイムを知っていますか? top
「早起きは三文の得」ということわざがあります。「早起きして働けば三文分の得がある」といった意味です。
特に夏は日の出が早いのでかなり早起きしてももう明るい、だから得も大きい、ということがいえます。
夏の間、一時間早起きするのはどうでしょう? 簡単な方法があります。時計を一時間進めればいいのです。
一時回進んだ時計で七時に目覚しをかけると六時に起こされます。これで「三文
* (さんもん)の得」です。
* 文(もん):銭貨の個数単位。のちには貨幣単位となる。
中国は唐の時代の開元通宝一枚の重さが一匁(もんめ)あったところからつけられた。一貫の千分の一。
いっそのこと日本中でやったらどうでしょうか? 日本中が「三文の得」です。
めでたし、めでたしですね。
夏の期間、時計を一時間進ませて日照時間を有効に利用する、これは「サマータイム」と呼ばれて、欧米諸国では広く行われています。
日本でも第二次世界大戦の後で、数年間行われましたが、現在は廃止されています。
サマータイムは朝の日照を有効利用するのはわかりましたが、夕方はどうでしょう?
夏、日の入りは遅いですね。東京で七月初め、七時過ぎになります。
その結果七時半くらいまで薄明るい、という状態です。
これサマータイムにして時計を一時間進ませると、日の入りが八時、そして、八時半くらいまで明るいということになります。
普通なら夜であるはずの八時半が明るいというのは不自然ですが、それだけ夕方もたくさん働ける、こちらも三文の得、めでたしめでたし、というわけです。
世界でも広く使われている理由がわかりましたね。
そんなわけで、日本でも「サマータイム」をやろうじゃないか、ということが提案されています。
欧米諸国に合わせる国際化、そして、国民全員が「三文の得」の「一石二鳥」を狙ったものです。
もっとも、「三文の得」の方は夕方の明るさを利用して余暇を楽しむとか省エネになるなど時代に合わせたいい方になっています。
「ちょっと待ってください」がモリモトおじさんの言い分です。
おじさんの住んでいる鹿児島は、東京と比べると約四十分の「時差」があります。
東京と同し時計を使っているために、いろんなことが約四十分ずれるのです。
すでに四十分の「サマータイム」を入れたのと同じです。
そこにさらに一時間のサマータイムを入れると、七月はじめには夜九時まで明るいということになってしまいます。
これは不便、というよりとても不自然ですね。
同じことが長崎、佐賀、福岡、熊本、鹿児島、沖縄の六県で起こります。
日の入りだけではありません。時差のために日の出も遅れます。
これもやはり南の六県です。
夏の終わり、九月末では沖縄の那覇で六時二十分頃、与那国島では六時半過ぎになります。
サマータイムではこれが一時間遅くなり、朝七時頃にならないと明るくならないことになります。
西日本の地方では、冬の朝、同じようなことがあり、通学時間の長い子は暗いうちに家を出なければならないことになります。
サマータイムのおかげでこれが九月の終わりにも起きてしまいます。
外国でも広く使われているサマータイムにどうして日本でだけこんな不便が起きるのでしょうか?
それは「標準時」のためです。
日本は東西約二時間の時差があります。普通は東西二つの標準時を使います。
アメリカのような大きな国では四つの標準時が使われています。
移動のたびに時差を合わせるのですが、さすがは平等のお国柄、特定地方だけの不便を避けたのでしょう。
日本は東経百三十五度(兵庫県の明石)基準の「日本標準時」を使っています。全国どこでも同じ時計です。
そのかわり、西の方では冬の朝明けるのが遅く、東では夕暮れが早くなってしまいます。
登校、または、下校の際に真っ暗という不便が起きるのです。
両端に住む人たちの不便を犠牲にして、一つの標準時を維持しているのです。
もし、日本が平等のお国柄で、二つの標準時を採用していれば、サマータイムもあまり問題はないでしょう。
二つの標準時か、サマータイムか、あなたならどちらを取りますか? 皆さんも考えてみてください。
32 宇宙人と平和を考える top
夏は星座を見る季節です。「宇宙の質問大会」もさかんです。質問のチャンピオンは宇宙人です。
九十四ベージはその答え方で、宇宙人とゴキブリを比較しました。
この本の中でも「宇宙人のお正月」「UFOが帰っちゃった」などもありました。
今回は宇宙人と「平和」について対話しましょう。
宇宙人のSFは戦争の話が多いと思いませんか? 時代劇も同じです。
「チャンバラ」なんて呼びますね。「宇宙人や昔の人はなぜ喧嘩ばかりしているの?」なんて質問も出そうです。
将来宇宙に出て行っても、宇宙人と喧嘩ばかりしていなければならないのだったら、そうならないように宇宙人と平和について話し合う必要があります。
宇宙人と話し合うためには出会わなくてはいけません。
ロケットに乗って出かけよう、それよりも電波でメッセージを送ろう、向こうからの電波をさがそう、考えられる限りみんなやってみましょう。
さあ、うまく出会えましたか?
だってどこにいるかわからない、いつやって来るかわからない相手です。簡単には出会えません。
ざっと計算しても、よほどの偶然に恵まれない限り最低数万年、多分数百万年かかるでしょう。
そんな長い間には戦争か何かで、地球の文明なんてとっくに滅んでしまうかもしれませんね。
宇宙人と出会うには、「平和」が必要である、がわかりました。
これで、宇宙人と平和について話し合ったことになりますね。宇宙人との平和の対話第一です。
地球が平和でなければわれわれが宇宙人と出会えないとすると、宇宙人の方も、平和でなければ私たちと出会わないことになります。
だって私たちと出会わない前に滅びてしまうでしょう。
この宇宙では、戦争をやめられない宇宙人はみんな自分で滅びてしまって、平和な宇宙人だけが出会っているのです。宇宙人との平和の対話第二です。
平和な宇宙人同士が出会っているなら、みんなきっと仲良しでしょう。
戦争をしないで平和な、助け合いの社会を作っているはずです。宇宙人との平和の対話第三です。
宇宙人との平和の対話第四は、みなさんの勉強の科目です。算数・理科は宇宙人も同じものを習っているでしょう。
国語は地球上で各国まちまちですが、ここで教えているのは純粋な「日本の言葉」ではなく「意味」や「心」を伝え合う、ということにひろがっていますね。
これならば、宇宙人の子供たちも同じことをやっているように思えませんか?
社会科だけは少し違う、おじさんは考えています。
社会科や大人の社会の「社会科学」は宇宙に通じるところまで拡大する、という傾向が極端に少ないように感じます。
宇宙人を意識しただけで、皆さんの勉強の科目の見方にも、新しい目が開けましたね。
宇宙人は、どんなことで助け合っているでしょうか? 原子や宇宙の知識?
ロケットや産業の機械の作り方? それとも病気の治し方でしょうか?
どれもこれも重要そうですね。おじさんは、平和な社会の作り方を教え合っているのではないか、と考えています。
どんなに平和な社会でも考え方の違いが起こります。これを禁止しては平和な社会はないでしょう。
どんな平和な社会でも、いろいろな原因で不平等が起こります。
一つの考え方からすれば平等でももう一つ別の考えでは不平等、なんてこともありますね。
一つの社会に閉じこもって一番難しいのがこんな問題の解決ではないか、とおじさんは考えています。
地球人の社会科が「閉じこもり」傾向なのも一つの証拠です。これは宇宙人でも同じでしょう。
ここはかなり想像がたくましいと思います。これだけでは対話になりません。
実際に宇宙人と出会って聞いてみるしかありません。
夏は星を見る季節、宇宙について考える季節です。
この季節、原爆記念日、終戦記念日などを迎える日本人にとっては、平和を考える季節でもあります。
宇宙人と「平和」について対話しましょう。オォーーイ宇宙人。
33 木星がよく見えます top
夕方、南から少し西にかかって見える明るい星が木星です。
太陽系で一番大きい惑星、直径は地球の約十一倍、したがって体積は千三百倍余りです。
これだけ大きい割には軽くて、重さは地球の三百倍と少しです。
まず、軽い原因から始めましょう。
地球は岩のかたまりのように見えますね。木星の写真を見ると濃い雲が渦巻いて横縞を作っています。
木星はガスを集めて作られた惑星だからです。
太陽系の始まり、中心で太陽が固まり、やっと光り始める頃、まわりではガスと塵の混じり合った円盤状の雲が渦巻いていました。
その中で、塵の粒子はお互いにぶつかりあって合体し、成長していきました。
太陽が光り始めて、その熱のために、太陽から近いガスは吹き飛ばされていきました。
多分、木星の軌道の少し内側くらいまでです。
結果として、水金地火の四惑星と、多分小惑星の元になった惑星は固体だけでかたまり、岩の惑星となりました。
そこから外の木土天海はガスも集めて、大きな惑星に成長したのです。
もっとたくさんのガスを集めていれば、中心の温度や圧力も上がり、原子核反応が起きて、もう一つの星ができていたかもしれまぜん。
危ないところで我々の太陽系は「連星系」にならずにすんだのです。木星の不運は私たちの好運です。
木星の中心はものすごい圧力です。
主成分である水素は圧縮されると、原子が熔けて電子が自由になり、これがお互いを束縛し合う結果、金属のような固体になっている、と考えられています。
風船に詰める軽い気体「水素」が「金属」状態だなんておもしろいですね。
その「金属水素」も、さらに中心では熔けて流体状になっています。
あまりにも強い圧力で、金属水素の電子の束縛が緩んでしまうからです。
地球は大きな磁石です。中心がどろどろに熔けていて、そこに電流が流れるためです。
木星は地球よりずっと大きく、熔けた中心核を持っているのでずっと強い磁石になっています。
この磁場のために、地球よりはるかに大型の「放射線帯」ができています。
放射線帯の出寸強い電波のために木星の磁場が発見されました。
そして、中心部に熔けた流体の核があることもわかったのです。
木星はたくさんの衛星を持っていることでも有名です。
とくに四個の大きな衛星は、ガリレオが初めて望遠鏡でのぞいたときに発見されたもので、「ガリレオ衛星」と呼ばれています。
小さな望遠鏡でも簡単に見ることができます。皆さんも試してみたらいかがでしょう。
さらに興味がわいたら、それらの衛星が木星の向こう側に隠れたり、陰に入って見えなくなったりするのを追いかけるのおもしろいと思います。
木星に一番近いイオは、火山で有名です。木星の強い引力のために内部がもまれて熱が発生し、火山のもとになっています。
木星は、地上からは見えませんが、輪を持っています。
まだまだいろいろなおもしろいことがいっぱいです。小惑星の成因も、現在の状態も、木星を無視して考えることはできません。
神話では木星は天の大神ゼウスです。
小さな望遠鏡で観察できる格好の天体です |
木星(写真提供:NASA)
木星の見頃:木星の見頃は平成八(一九九六)年は七月頃、
同九(一九九七)年は八月頃、同一〇(一九九八)年は九月頃、
同一一(一九九九)年は一〇月頃です。
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34 彗星はどうやって作られた? top
No30の「変な形の天体」で、彗星の「ほうき」の形は表面から放り出されたガスの塵が太陽風などで吹き飛ばされてできた、その元は汚れた雪だるま、なんてお話をしました。
彗星、またの名をほうき星、どうやって作られたのでしょうか?
答えは簡単です。宇宙にある氷や塵の粒子がお互いにぶつかってはくっつき合い、成長してできたのです。
氷の小さい粒子と粒子がぶつかると、くっつき合うのはなんとなくわかりますね。雪だるまなんてそうやって作るわけです。
でも、塵の粒子って考えてみたら小さな小さな岩石です。
岩と岩がぶつかってくっつくなんて考えにくいのではないでしょうか?
どっちもウソです。
まず雪、冷蔵庫の冷凍室の温度は零下十八℃くらいです。冷凍室では温度が低くて氷同士はくっつきません。
おじさんが昔住んでいた長野県の野辺山というところはとっても寒いところで、雪はさらさらしていてくっつきません。
宇宙はもっと寒いですから、氷はもっとくっつきにくい、と考えなければなりません。
次は岩石、おじさんの住んでいる鹿児島は近くに桜島という活火山があってしょっちゅう灰か降ります。
普通の塵は自動車の窓についてもスピードを上げれば飛んでしまいますが、灰がつくと、払ってやらなければ落ちません。
ごく弱い力ですが、ガラスの窓にくっついているのです。
火山灰が自動車の窓にくっつくのは粒子ができたての真新しい表面だからです。
粒子を空気中においておくと、空気中や表面上の分子や原子と結びついて粘着力を失ってしまうのです。
宇宙で作られた固体粒子はこれと全く逆になっています。
氷でも岩石でも、宇宙のほとんど真空の中で、新しい表面を失わないのです。
そんなわけで、粒子は衝突してはくっついて、成長を続けるというわけです。
氷の中には、さらに、炭素や窒素から作られる物質もたくさん混じっています。
炭素と水素が作る物質には石油やそれに似たものがあります。
それに窒素が混じるとアミノ酸のような生物に関連の深い物質もできます。
彗星の汚れた雪だるまはそんないろいろな物質を含んでいるのです。
「地球だって宇宙からできたのだ、こんな物質をたくさん含んでいたに違いない、そんな中から生物が生まれたのだろう」なんて考えませんか?
これは、イエスとノーの半分半分です。地球のお話をするときにゆっくり考えましよゝつ。
彗星の氷の塊は数キロメートルから十キロメートルくらいの大きさだと考えられていました。
彗星が地球に近づいてきたときに、ぽつんと点状に見えるのです。
小さすぎてどんな望遠鏡でも、大きさまではわからないのですが、明るさから推定していました。
一九八六年にハレー彗星が近づいたときに世界中が探査機を飛ばしました。
日本も「さきがけ」と「ハレー」の二つの探査機を飛ばして観測しました。
中でも、ヨーロッパが飛ばした「ジオット」探査機は、ソ連の「ヅエガ」探査機の協力を得て彗星から六百七十キロメートルまで近づいて写真を撮ることに成功しました。
その結果、太さ約八キロメートル、長さ十五キロメートルのバナナ型をしていることがわかりました。
「汚れた雪だるま」の推定も間違っていなかったというわけです。
さあ、これだけ道具がそろったところで、首星誕生のストーリーを考えてみましょう。
まず、宇宙の冷たいガスと塵の雲が縮み始めます。縮んでいってたくさんの星が生まれます。
太陽もそんな中の一人でした。そして残ったガスと塵が円盤状になって太陽のまわりをまわっています。
そんな中で、太陽の近くでは惑星が、遠くでは彗星が成長し始め…、といった筋書きで太陽系ができたのです。
35 彗星の一生 top
太陽系の遠くの方で氷と他の粒子がかたまって彗星ができた、が前回の話でした。
どのくらい遠く? これはまだわかっていません。
初めにいい出したオールトは一光年程度、カイパー
*
は冥王星より少し遠いあたり、なんていっています。
* カイパー(一九〇五〜一九七三)アメリカの天文学者。主に太陽系の研究をした。
一九五〇年冥王星の大きさを報告したり、一九五九年には土星の環を作る粒子は氷と発見。
千倍以上の差があるのですから、もう、ホントにわからないということになります。
ここでは、ひとまず、オールト説をとっておきます。
遠くで生まれた彗星の卵たちは、何かの拍子で太陽の近くまで落ちてくるのです。
近くを恒星が通るとその引力でたくさんの彗星の卵は軌道を乱されます。
一光年に星が近づくのは平均して十万年に一回です。
太陽系では今までにずいぶんひんぱんに起こったことになります。
大部分は太陽系からはじき飛ばされたり、楕円軌道になったり、太陽の近くまで落ちてくるのはごく一部に過ぎないでしょう。
もうひとつ考えられるのは彗星の卵同士の衝突またはニアミスです。これで軌道が変わります。
これなら、一個一個の彗星の卵から考えるとチャンスは少なくても、全体の数はたくさんありますから、全体としてはたくさんの衝突が起こり、うまい具合に軌道が変わってくれるのではないでしょうか?
どちらがホント? あちこち本で調べてみたのですがうまいストーリーは見つかりませんでした。
仕方がないから自分でストーリーを考えてみました。
彗星の卵の数、近くを恒星が通る確率、彗星の卵の衝突する確率、そして、うまい軌道になる確率、そんなことを考えればどんな場合はどちらのストーリーと軍配があげられそうです。
今のところは卵同士衝突説に傾いていますが、もう少し勉強してみることにしましょう。
さて、彗星の卵が太陽の近くまで落ちてくる軌道は、ざっと計算すると周期数百万年程度です。
この程度の時間に一回太陽に近づき、太陽の光と熱で表面の氷が蒸発し、いろいろな物質を放出し、あの華麗な彗星になる、そんな筋書きです。
楕円軌道をだんだん細長く伸ばしていくと、先が開いてしまって、「放物線」軌道になります。
「数百万年に一回彗星」はそんな軌道です。
有名なハレー聾星は七十六年ごとに帰ってくるのですから、もう一つ何かしかけが必要です。それは木星の引力です。
ハレー彗星の場合は、最近近づいたのは一九八六年です。
さらにその前、一九〇九〜一〇年には地球、太陽との位置関係のおかげで、とても明るく見えました。
地球に近づくために、衝突する、空気がなくなる、有毒ガスがばらまかれる、なんて本気で心配されたそうです。
百歳近い人が近くにいたら、話を聞いてみるのもよいでしょう。
さて、このハレー彗星、歴史をたどると紀元前四六六年まで記録があるそうです。
もっともっと昔まで軌道を計算した人がいます。
今からどのくらい昔太陽系に捕まり、七十六年の「周期彗星」になったかを調べるためです。
何万年分かを計算したけれども、まだ成功していないという話です。
まあこんなストーリーを考えてみたらどうでしょう。
「数百万年に一回彗星」の軌道は木星の軌道と交わるくらい近くを通っていました。
今から何百万年か、何千万年の昔かわかりません。
ある日、ちょうどその彗星と木星が交点の近くで出会ってしまったのです。
彗星の軌道は大きく変えられて、七十六年の周期彗星になってしまったのです。
さあ、そのあとのストーリーは、私たち人類が証人です。十月にオリオン座に現れる流星群があります。
流れ星の流れ方から、その粒子が地球に入ってきたときの速度がわかり、軌道が計算できます。
何と、ハレー彗星の軌道とほとんど同じなのです。
何十万年だが何百万年だか、ハレー彗星がばらまいていった粒子です。
そうやってハレー彗星はやせ細っていきます。
そして氷はみんな蒸発してしまって、蒸発しない成分がオリオン座流星群の粒子となり、その粒子も地球に落ちたり、軌道が乱されて太陽の近くに行って蒸発してしまったり、消えていってしまうのです。 |
北斗七星をつらぬく百武彗星
一九九六年の春、話題をさらった大彗星。この彗星も今度
地球に近づいてくるのは、約八千五百年後とされている。
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36 宇宙の勉強 top
モリモトおじさんのこの記事、始まってから三年近くになるんです。大変な量ですね。
おじさんが書くだけでこんなになるのです。いろいな人がいろいろな雑誌に書いているものを合わせれば、何十、何百になるでしょう。
日本には一般公開している天文台がたくさんあります。天文関係の講演会や、星を見る会なども盛んです。
おじさんだって月に何回も引っ張り出されますから、日本全体だったらその何十、何百倍でしょう。
それでも結構、人は集まっています。人が集まるということは、日本中に、星が好き、宇宙について知りたい、天文ファンがたくさんいるからだ、といえるでしょう。
日本人は星が好き、そして日本には星を見る、宇宙を知る、天文の勉強などのチャンスがいっぱい。
だから、星が好き、宇宙について知りたい、天文ファンなどなどの皆さんにとっては仲間はいっぱい、チャンスもいっぱい、日本は天文天国といえるでしょう。
おじさんから見るとちょっと違うのです。
それは、雑誌や講演会などで、子供なら子供なりに、大人なら大人なりに、それぞれに勉強したり、知ったり、楽しんだりするチャンスはあるかも知れません。
でも、それ以上の勉強をしようとすると、チャンスは極端に少なくなってしまいます。
学校の「理科」では宇宙のことはあんまり教えていません。
日本に五百いくつの大学があって、天文学科、宇宙科学科などを置いている大学は五校あるかなしです。
おじさんの働いている鹿児島大学にも、天文、宇宙関連の学科はありません。
「エッ? おじさんはそれでは何を教えているの?」もちろんおじさんも宇宙のことを教えています。
でも、おじさんが働いているのは「教養部」といって、大学に入った学生が専門に分かれる前に勉強するところです。 教えているのは一般的な教養です。おじさんは物理を教えていることになっていて、その一部として宇宙のことを教えています。
鹿児島大学には理学部もありますが、そこには宇宙関連の先生はおられません。 したがって、宇宙に関する講義もとっても少ないのです。
入試のパンフレットにも、宇宙の勉強はできない、と書いてあります。それでは学生さんがかわいそうですね。
そこで、理学部の学生は、特別に許可をもらって、おじさん(ともうひとり面高先生がおられます)の研究室で勉強できるようにしています。
ここでの自慢は電波望遠鏡を使った宇宙の観測に参加できることです。 |
モリモトおじさんの授業風景
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講義が少ないので、基礎知識、一般的な勉強はとっても不自由ですが、みんな頑張っています。
さあ、こうやってみると少しわかってきましたね。
宇宙について、専門的に勉強するためには、五校あるかなしの「狭い門」を突破するか、あるいは、おじさんの鹿児島大学のようなところを狙うかです。
「狭い門」の方は受験の偏差値で頑張れば、OK、ここで話すまでもありません。
問題は鹿児島大学の「ような」ところをどうやって狙うかです。
少し手間がかかりますが、一生の問題ですから頑張ってくださいね。
まず、天文雑誌、天文台などに手紙を出して、どんな大学に宇宙関係の先生がいるかを教えてもらいます。
それだけではわかりませんから、可能性のありそうな大学に詳しいことを問い合わせるのです。
どこも、たいていは親切に教えてくれるはずです。
もう一つ心配がありますね。宇宙や天文なんかを勉強して仕事があるか、親や先生が心配します。
日本は何から何まで実用本位の国です。天文関係の卒業生には社会が冷たい、と考える人が多いのは当然です。
天文や宇宙の勉強では、コンピューターや望遠鏡を動かす装置など、社会にでても役立つ技術がふんだんに入ってきます。努力次第では、こちらも大丈夫です。
さらに、宇宙について勉強した、という視野の広さは、社会に出ての仕事の上でも、人生の面でも、必ずプラスになるでしょう。
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