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明日人に話したくなる宇宙の雑学!地球は軽くなっている?


宇宙はあまりにも広大すぎてまだわかっていないことも多いのですが、一方で長年の研究によって少しずつ解明されてきている部分もあります。今回はそんな宇宙の明らかになった部分の中でも、特に人に教えたくなるような雑学を幾つか紹介したいと思います。

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地球は年間で約5万5000トンほど軽くなっている

宇宙には無数のチリが漂っており、われわれの地球はその空間を移動しています。必然的に宇宙に漂うチリの一部は地球に舞い降りてきます。その量は約4万トン/年ほどと言われています。

一方、地球の大気内に存在する水素やヘリウムと言った軽い気体は地球の引力を振り切って宇宙空間に流れていっています。その量は約9万5000トン/年ほどと言われています。差し引き5万5000トンほど、毎年地球は軽くなっているわけです。地球の質量を考えると誤差の範囲ですが、少しずつ軽くなっていることは確かです。

水素は地球に非常に豊富にあるので減っていっても問題はないのですが、ヘリウムは希少な物質であり、これ以上減ると気軽に風船に入れたり吸い込んで声を高くして遊んだりできなくなるほどの高額なものになってしまうかもしれません。

直径1kmの隕石が落ちただけで人類は滅亡する?

地球の直径は約1万2700kmほどですが、そんな地球にたった直径1km程度の隕石が落ちてきただけで、人類は滅亡するとされています。

現在、米国の研究者によれは地球に衝突する可能性がある直径1km以上の小惑星の数は1227個前後と、実はかなり多いのです。

シミュレーションによれば、仮に直径200m程度の隕石が大西洋の真ん中に落ちた場合でも、オランダやデンマーク、あるいはマンハッタンなどを飲み込み、死者は数億人にものぼると見込まれています。200m程度でもこれなのですから、1kmの隕石が落ちたら人類が滅亡するというのも頷けます。

また、別の研究によれば、直径1km以上の隕石が地球にしょうとする確率は、現時点では約5000分の1であるとされています。地球の近くにある天体が地球に衝突する確率、および衝突した場合に発生する被害の大きさはトリノスケールという尺度で表されます。

トリノスケールは0~10の数値で評価され、、数値が高いほど危険です。これまでに運用されたことがある最大の数値は4で、アポフィスという小惑星に与えられました。

その後の研究で実質的に衝突可能性は0であるとわかり、トリノスケールは0に引き下げられました。他にも幾つかの天体にトリノスケール1が与えられたことも有りましたが、現在はすべての天体が0となっています。

銀河系はめちゃくちゃでかいが、宇宙全体から見ればほんの一部

天体の恒星や星間物質が重力的にまとまっている集まりを銀河と言います。1つの銀河には約1000億~1兆個ほどの天体があるとされています。われわれの地球は銀河系と呼ばれる銀河に所属しています。

この銀河系、直径がなんと約10万光年もあります。1光年は光が1年かけて進む距離で、kmに直すと約9460000000000kmです。数字が大きすぎてよくわからないと思われるかもしれませんが、私もよくわからないので安心してください。

銀河系がこれだけ大きいと、銀河系は宇宙の大半を占めていると思われるかもしれませんが、それは大いなる誤解です。宇宙には銀河系以外にも1000億個以上の銀河があるとされており、銀河系など宇宙全体から見ればほんの1部に過ぎません。

月と太陽が同じ大きさに見えるのは単なる偶然

地球から見た月と太陽の大きさはほぼ同じに見えます。そのため、皆既日食が起きると太陽がちょうど月に覆い隠されてしまいます。神秘的な現象ですが、実は月と太陽の見かけの大きさが同じなのは単なる偶然です。太陽は月よりも約400倍も遠いところになりますが、直径も400倍ほど大きいため、地球からの見かけの大きさはおなじに見えるのです。

ちなみに、現在の月と地球の距離は約38万kmですが、月ができた当初は現在の10~15分の1の距離にあり、今よりもずっと大きく見えたそうです。地球は年に3cmほど地球から離れていっており、いずれは地球の引力を離れていってしまうのかもしれません。

太陽は将来白くて小さな星になる

太陽のように、自ら核融合反応を起こして光を放っているような星を恒星と言います。恒星は宇宙ではありふれた存在であり、その一生がどのようなものかも概ね判明しています。

恒星は質量が大きいほど明るく輝き、また寿命は短くなります。寿命はおおむね質量の3乗に反比例するとされています。例えば、地球の2倍の質量を持つ恒星の寿命は太陽の8分の1、地球の3分の1の質量を持つ恒星の需要は太陽の27倍となります。太陽の寿命は約100億年ほどで、現在は約46億歳です。

恒星はその一生の大部分を主系列星と呼ばれる安定した状態で過ごします。その時期が終わるとやがて明るくて大きな赤色巨星と呼ばれる星になりますが、その後は星の質量によって最期が変わります。

太陽と同程度、もしくは8倍以内の質量の恒星の場合、一旦赤色巨星になったあと、宇宙にチリやガスを少しずつ返していき、小さく暗い白色矮星になります。散らばったチリやガスは新たな星を作る材料になります。

一方、太陽の8倍を超える質量の恒星は、赤色巨星になった痕超新星爆発と呼ばれる大爆発を起こします。質量が8倍から30倍程度の恒星はその後、直径10km程度の中心核だけが残されます。小さいものの質量が大きいため重力が非常に強く、電子が陽子に吸収され中性子ができることから中性子星と呼ばれます。

質量が30倍を超える恒星はさらに強力な重力によって収縮され、光さえも飛び出すことができないブラックホールになります。

夏より冬のほうが太陽に近い!?

地球が太陽に最も近づくのは実は1月です。1月といえば日本は冬真っ盛り、非常に寒い時期です。太陽に近づけば温度は上がるような気もしますが、一体なぜ温度は下がるのでしょうか。

季節が生じる一番の原因は、地球との太陽の距離ではなく、太陽光の入射角度です。北半球では冬は太陽光が斜めから入るため熱量を少ししか受け取れずに寒くなり、逆に夏は太陽光が垂直に近い角度で入ってくるため大量の熱量を受け取り暑くなるのです。



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