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太陽の正体(その2):太陽系の誕生と太陽系の運命、そして「スーパーアース」
太陽系の誕生と地球の環境特に人類の生存に適した環境を考察する場合、銀河系に地球と似た環境の星「スーパーアース」の数がどれくらいあるのであろうか?という疑問に関する答えは素人には出来ない。

しかし、この答えは人類であれば必ず興味をそそらされる。つい最近、それに関する情報が報道された。

地球型のスーパーアースは銀河系に数百億個、生命の可能性も
2012.03.30 Fri posted at: 13:07 JST

CNN) 銀河系には生命存在の可能性がある巨大地球型惑星「スーパーアース」が数百億個も存在するという推計を、欧州南天天文台(ESO)が発表した。

スーパーアースとは、質量が地球の10倍以内で岩石などを主成分とする地球型の惑星を指す。欧州南天天文台ではこうした惑星を持つことが多い赤色矮星について、水が蒸発も恒久凍結もしない状態で存在し得る圏内にある惑星の数を推計した。

観測の結果、銀河系にある赤色矮星のうち40%が、生命の存在が可能な圏内を周回している地球型惑星を持つと推計。赤色矮星は太陽のような黄色矮星に比べて温度が低く、質量も小さい恒星のことで、銀河系にある恒星のうち約80%を占めることから、銀河系の中で生命の存在が可能な圏内にある地球型のスーパーアースは数百億個と試算した。

地球から比較的近い距離にあるものも多く、30光年以内のスーパーアースは100個と推計している。

http://www.cnn.co.jp/fringe/30006070.html



スーパーアース
スーパーアース http://blog.livedoor.jp/rbkyn844/archives/5155048.html

生命生存に適した惑星、銀河系に数百億存在か=欧州チーム
2012年 03月 29日 14:56 JST

[ロンドン 28日 ロイター] 欧州の天文学者らでつくるチームは28日、生命が存在するのに適した温度などを持つ惑星の数が、銀河系だけで数百億個に上る可能性があるとの研究結果を発表した。

グルノーブル惑星・天体物理学研究所(IPAG)の研究チームによると、銀河系にある恒星の8割を占める赤色矮星の最大40%が、地球の10倍程度までの質量で岩石などからできた「スーパー・アース」と呼ばれる惑星を持ち、それらが液体状の水が存在できる軌道上を公転している。

赤色矮星は銀河系に1600億個前後あることから、生命が存在できる温かさと水を持つ惑星も膨大な数に上るという。

同チームは南米チリにある望遠鏡を使って、南天の赤色矮星102個を調査。その結果、固体成分でできた惑星が木星や土星のようなガス惑星よりもはるかに多いことが分かったという。

http://jp.reuters.com/article/worldNews/idJPTYE82S04120120329




太陽と惑星の大きさ比べ
太陽と惑星の大きさ比較 http://www.edugeo.miyazaki-u.ac.jp/earth/edu/solar/solarsys03.jpg

太陽系の誕生  

( この「太陽系の誕生」は、(株)ニュートンプレス発行の、Newton2002/2月号の記事から抜粋させて頂いたものです。)
            

<130億年前の宇宙 >

 今から約130億年前、宇宙は物質とエネルギーに満ちた超高温・超高密度の「ビッグバン宇宙」から始まった。
 その後、この火の玉のような宇宙が膨張しながら冷えていく過程で、星や銀河が形成されていったと考えられている。
 宇宙は均一ではなく、密度の大きい部分と小さい部分があった。密度の大きい部分には、水素やヘリウムなどのガスが次第に集まっていく。ガスの集まりは密度が大きくなるにつれ、だんだん収縮し、ついに内部に星(自ら光を出して輝く恒星)が出来る。こうして宇宙誕生から10億年ほど経過すると、「星」や沢山の星からなる「銀河」などの天体が出来はじめた。やがて「太陽系」を含むこととなる「私たちの銀河系」も、その頃に誕生したと考えられている。
 誕生した頃の銀河は不規則な形のものが多かったようだが、銀河同士の衝突や合体などの段階を経て、現在見られるような楕円銀河や渦巻銀河へと進化していったと考えられている。

< 46億年前の出来事 >

 < 約46億年前 >、私たちの銀河系の片隅で、一つの星が大爆発を起こし死んでいったと考えられている。現在の太陽系の近くにあったと思われるその星は、宇宙全体から見ればありふれた星だったが、最後の姿は壮絶を極めたと想像される。その星は突然、それまでよりも100億倍も明るく燃え上がり、ついには粉々に吹き飛んでしまった。超新星の爆発である。
 宇宙空間の星と星との間には全く何もないように見えるが、実は所々にガスやちりの集まった部分が存在している。それは「星間雲」と呼ばれ、質量の99%が水素やヘリウムなどの軽い元素のガスで、残りの1%がケイ酸塩などの細かいちり(固体成分)で出来ている。
 先に述べた超新星爆発の衝撃がきっかけになったのかどうかはっきりしないが、その近くの星間雲の密度が増加し、その部分はお互いの重力(引力)によって収縮を始めた。この収縮を始めた星間雲の一部が、私たちの太陽系誕生の舞台となったのである。

< 現在の太陽系 >

 約46億年前、ガスとちりからなる星間雲が収縮を始め、回転しながらだんだんと平べったくなっていった。やがて星間雲は円盤状になり、その中心に「原始太陽」が誕生した。この時出来たガス円盤(ちりも少量含まれる)を「原始太陽系円盤」という。ガス円盤の中ではちりが集まり、「微惑星」と呼ばれる無数の小天体が誕生した。やがて微惑星は衝突合体を繰り返し、だんだん大きな「原始惑星」が形成された。

ガス円盤誕生からわずか1000万年から1億年くらいで惑星は完成し、現在のような太陽系の姿がほぼ出来上がった。ここまでのシナリオを太陽系形成の「標準モデル」と呼んでいる。標準モデルは、京都大学の林忠四郎博士や旧ソ連のサフロノフ博士によって提唱され、現在多くの研究者が支持しているシナリオである。

 その後、各惑星は独自の進化を遂げ現在に至っている。一方、惑星が完成した約45億年前、それまで重力収縮により輝いていた太陽の中心では、水素が燃え始めた。それ以来現在まで燃え続けており、今後も64億年間ほど続くと計算されている。

< 64億~77億年後の太陽系 >

 今から64億年ほどたつと太陽中心付近水素が燃え尽き、太陽はどんどん膨張して「赤色巨星」となる。そして今から77億年後、現在の体積の約800万倍(半径にして約200倍)にまで膨張した太陽の表面は水星と金星を飲み込み、現在の地球軌道まで達するといわれている。
 この段階では、膨張して重力の弱まった太陽の表層部から大量のガスが放出され、最終的に太陽の質量は主系列段階の半分くらいまで減少する。したがって地球軌道は太陽から遠ざかるようになり、地球は生き延びると考えられる。
 
< 78億年後の太陽系 >

 やがて太陽の中心のヘリウムに火がつき1億年間ほど穏やかな時期が訪れるが、それもついに燃え尽きてしまう。そして表層部を吹き飛ばして小さくなっていき、光を失って冷たい「白色矮星(わいせい)」となるのである。。約78億年後、太陽は静かに一生を終え、それに伴い太陽系の全ては凍り付いてしまうと考えられている。

http://www2.plala.or.jp/yamateru/ucyu/taiyoukei/index.htm




太陽系の出来るまで
太陽系の出来るまで http://www.kahaku.go.jp/exhibitions/vm/resource/tenmon
/space/solsys/solsys01.html


原子太陽と微惑星
原始太陽と微惑星 http://www3.tokai.or.jp/komarin/outdoor/astronomy/astro-main01.htm

今からおよそ50億年前、銀河系の片隅で、ひとつの星の超新星爆発が起こり、チリとガスになって漂っていった。

やがて、何らかの原因でチリとガスに濃い部分ができたと考えられている。
その濃い部分を中心にチリとガスが集まり星間分子雲が形成され、ガスは渦を巻いてさらに密度が高くなって回転が速くなり、まわりにチリとガスの円盤ができた。

そして、中心部分は、非常な高温・高圧の状態になり、中心部の温度が上がって輝くようになった。
こうして原始恒星が進化した「原始太陽」が誕生したのです。

そのうち、原始太陽のまわりにあるガスはだんだんと冷えていき、たくさんの小さな塊りになり、この塊り同士が互いにぶつかり、大きさを増していき、直径10キロメートルほどの微惑星が生まれたのです。

微惑星はさらに衝突を続け、さらに大きな惑星へと成長していき、「原始惑星」の誕生となったのです。

そして、原始太陽に近い原始惑星では、太陽熱によりガスが蒸発してほとんどなくなり、岩石と金属からできた「地球型惑星」が誕生しました。

また、太陽から遠く離れ、太陽熱があまり届かない木星以遠の惑星は、ガスのかたまりの「木星型惑星」となったのです。

こうして46億年前に私たちの地球と太陽系が誕生たのです。

http://www3.tokai.or.jp/komarin/outdoor/astronomy/astro-main01.htm


超銀河団が網目構造をなしている
http://www3.tokai.or.jp/komarin/outdoor/astronomy/astro-main01.htm

超銀河団が網目構造をなしている


宇宙の果て
宇宙の果て
宇宙の果て http://www3.tokai.or.jp/komarin/outdoor/astronomy/astro-main01.htm

<宇宙の果て>

天文学者のハッブルは遠くの銀河を観測することにより遠ざかっていくことを発見し、宇宙の膨張速度を求めた。
これが有名なハッブルの法則で、「銀河が遠ざかる速度は銀河までの距離に比例している」というものである。
種々の銀河が遠ざかる速度を求めた結果、現時点での比例常数は326万光年離れるごとに72±12km/secずつ遠ざかる速度が速くなることを表しています。

すなわち、宇宙は遠くに行くほど速い速度で膨張しているのです。
ここで、アインシュタインの相対性理論から、世の中には光速よりも速いものが存在しないとのことで、光速の30万km/secが到達しうる最大の速度です。

逆に言うと、膨張速度が光速と等しくなるところが宇宙の果てなのです。

ハッブルの法則から光速と等しくなる距離を求めると137億光年となります。

つまり、137億光年が宇宙の果てです

一方、137億光年離れた星は137億年前に原点に、半分の68億光年離れた星は距離は半分でも膨張速度も半分なので同じく137億年前に原点に、そして326万光年離れた星も72km/secの膨張速度なのでこれも137億年前には原点に集まるのです。

すなわち、137億年前にビッグバンにより宇宙が誕生し、現時点での宇宙の果ては137億光年なのです。 


(つづく)




















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