宇宙の不思議、惑星について

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はじめに

Photo by 素材辞典

他の惑星への移住は可能なのか?

2029年に小惑星は地球に接近するのか?

記号みたいな惑星は何?

STEP1他の惑星に移住することは可能なのか

惑星の移住可能性

トラピスト-1で惑星7つが確認されて話題になっていますが、色々と他の観測結果報告を受けると惑星の移住可能性はけっこう厳しいのかな?と思うようになりました。まず恒星の安定度、太陽は11年周期で明るさの変化幅は0.1程度。この程度でさえ氷河期がおとずれたりします。
また惑星の軌道離心率(地球は0.02程)や自転速度、自転傾斜角、大気を留めるための適度な重力、海と陸の比率、そして地球には大きなな衛星があるおかげで安定しています。まあ、これは地球人を基準にして考えてるからなのかもしれませんが、生命の基本(特に知的生命体)はどこでもあまり変わりないと思うのですが、どう思われますか?宗教やオカルトがらみな人はご遠慮願います。

宇宙規模で見ればこの宇宙には2兆個もの銀河(恒星でも惑星でもなく銀河)があるので、生命が住める惑星なんてそこら中にありますよ。
問題は人類はまだお隣の惑星にすら行けないってとこで、そんな状況じゃ例え1光年先に地球と瓜二つな惑星があっても移住なんて夢のまた夢。
TRAPPISTも近いとは言っても39光年。無人探査機ならまだしも移住となると光よりずっと早く移動できるようにならないと厳しいでしょうね。
逆にそれができるようになれば、移住先には困らないのですが…。

今のところ、現在の地球人が地球上と同じ生活が出来る環境と思われるような惑星はもちろん、下等生命体ですら存在が確認された惑星はないと思います。

仮に、地球と全く同じような環境の惑星が発見されたとしても、何光年も離れたところ(光速で移動出来る手段が開発されたとしても何年もかかる)では、当分の間、技術的に人類が生きてそこまでたどり着くのは困難だろうと思います。

まあ、我々が生きているうちは、SFの世界での話でしょうね。

人間が住むには適さない惑星でも
とんでもなく技術が進み惑星を動かせるぐらいになれば
公転を安定させたり準惑星を移動させ衛星にし自転を安定させる
惑星の環境を地中と同じように変えるといったことができるかもいしれません。
もちろん、十数光年離れた星でも遅くても数年で行けるようになってるかもしれません。
それまでは惑星が発見されても移住ところではないでしょう。
何しろまだ火星にでさえ移住できていない状況ですからね。

仮に今後の人類が順調にテクノロジーを進化させていく事が出来たとしたらその先には確かに他惑星移住を可能とする段階が存在するのだろうとは思いますけどね。
冷静に考えるほどに「その前に滅ぶ可能性の方が遥かに高い」と思えます。

さしあたってクリアすべき当面の課題は「次の氷河期を文明を維持した状態で乗り越える」ことだと思いますよ。これが出来るということは即ち「自然の恵みに依存せずに人類が自力で継続的な活動が可能な状態」に近づいたと言えますから、他惑星移住の可能性も現時点より相当高まってると言えます。
…とは言えそれでも「超長距離の移動」と「惑星規模の大規模環境破壊…じゃなくて改変w」というのが技術的ネックになりますが、仮に「人類が完全に自力のみで継続的な活動が可能な状態」に限りなく近づくことが出来ればどちらの問題も時間的余裕をもって対応することが出来るでしょう。ま、極論しちゃうと「人類が完全に自力のみで継続的な活動が可能な状態」を100%達成しちゃったらもはや他惑星移住に拘泥する必然性も無くなっちゃうんですが(笑)
実際には「人類が完全に自力のみで継続的な活動が可能な状態」なんて無理ですから、超長距離移動と惑星改造が出来るテクノロジーを手にしているという前提の上での時間との勝負ってことになろうかと。移動+改造に掛かる時間が人類の自力活動限界を越えたらアウトーwって感じで(笑)

 夢は大きく持ちましょう。

 39光年先に惑星が7個もあるのであれば、それを太陽系に運んで使えば良いだけです。太陽系内ならば十分な太陽光線を浴びる事が出来ますし、公転軌道も地球軌道と火星軌道の間に置けば問題無いでしょう。

 どうやって惑星を運ぶかですが、理論的には運動エネルギーを加えることが出来れば、恒星の軌道を離れて太陽まで運ぶのは可能です。運動エネルギーの総量も現在の核エネルギー換算で行けば、膨大な数字になりますが、実現不可能な数字ではありません。

 太陽系に運ぶまでに何万年かかるかわからないのは事実ですが、人間が行くよりも経済的ではあります。

 SFのお話になりますが、未来の太陽系は他の恒星から運んで来た岩石惑星が何百個も周回する小さな銀河みたいな星になっているかもしれませんね。それでも木星質量に比べたら小さなものでしょうけれど。

STEP22029年に小惑星アポフィスが近づいて来るだと!?

小惑星アポフィスについて

小惑星アポフィスについて

2029年4月13日に小惑星アポフィスが地球の静止軌道辺りを通過すると
予測されていますが、そんな近くを通っても地球への影響はないのでしょうか?

大気量を減らして宇宙線の侵入が増大、それによる生物への放射線害。
あと地球の自転への影響とか…。

素人考えなので、宇宙科学など専門に勉強されている方がいましたら
お答え願います。

衝突するなら兎も角、すれ違う程度では、素敵な天体ショー以外の何者でもありません。

過去、地球の大気圏内を通過していった結構でかい小天体が素人映画に映っている例がありますが、なかなか見物です。
大気圏突入角が浅かったので、弾かれてしまったのですね。
もう少し角度が深かったら恐竜絶滅ぐらいの衝撃はあったかも。

すでにNASAは監視を続けていると思いますが、過去にも地球に接近しすぎたため、大洪水などを引き起こされているので注意する必要はあります。

CATVで放送していましたが「2029年4月13日」に衝突する可能性はほぼなくなったが・・・軌道が近いので接近時に地球の重力の影響で、次回は・・・と言っていましたが、真偽は「2029年4月13日」まで持ち越しのようですね

月ほどの巨大な奴でさえ日常茶飯事の影響しかありません
大気圏内を通過するのならともかく大気圏外では見えれば儲け物程度でしょう

引力の影響を考えるには小さすぎて問題になりません。

STEP3惑星の終わりについて

惑星の終わり(?)について

太陽が赤色矮星になった時、天王星とか海王星とかはどうなっているのでしょうか?

こんにちは。恒星の終焉(?)については、私が子供の頃から本とかテレビとかでよく紹介されますのでなんとなく分かりますが。では、その恒星の周りを回っている恒星は最後(?かどうかもわかりませんが)にどうなるのでしょうか?

限定して、例えば太陽系で太陽が赤色矮星になった時、あるいはなる過程で、例えば天王星とか海王星とかの惑星はどうなるのでしょうか?

地球などはその過程で太陽に飲み込まれてしまう、というのは子供の頃から聞いていました。
では、もっと外側の天王星とか海王星とかはどうなるのでしょう?

・質量とかエネルギーは保存されるので(←単なる度素人の思いつきにすぎません)、相変わらず赤色矮星となった元太陽の周りを回り続けるのでしょうか?

・それとも、私にはわからないけど、なんだかバランスが崩れて「バハハーイ」ってな感じで太陽の影響を受けずに宇宙へと旅立ったしまうのでしょうか?

ご存知の方、教えてください。

 赤色矮星は太陽の半分ぐらいの大きさの小さな恒星で、太陽が老化した末期は赤色巨星になります。赤色矮星ではありません。

 赤色巨星は脈動していて、常に明るさや大きさが変わっている恒星です。その為、大きくなると地球を飲み込むほど巨大化し、小さくなると現在の太陽ぐらいの大きさまで縮みます。明るさも何万倍も変化するようになります。

 赤色巨星:http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%B5%A4%E8%89%B2%E5%B7%A8%E6%98%9F

 矛盾して聞こえるでしょうが、原始太陽が水星軌道に近い大きさの赤色巨星だったら、岩石質の地球型惑星が現在の軌道を公転しているのは説明出来るようです。しかし、主系列星に属する他の恒星と同様だったら、地球型惑星は太陽に異常に近い軌道にしか存在出来ず、現在のように太陽から比較的遠い軌道上にあるのは木星型の巨大ガス惑星だけのようです。

 太陽に最も近い恒星であるケンタウルス座アルファ星でも、恒星に異常に近い軌道を公転する地球型惑星が発見されています。もちろん、超高温で焼けついた岩石の惑星で生命など存在出来ません。

 太陽が過去に赤色巨星だったとしたら、同じような恒星が他にも発見されるはずですが、1つも見つかっていないようです。原始太陽が一時的に赤色巨星になった後で再び正常な黄色矮星に戻ったとか、太陽は脈動変光星だった星が安定した恒星に戻った珍しい例だとか、色々と考えられるようですが、どれも説明が難しいようです。

 太陽が赤色巨星になるという学説も疑った方が良いのかもしれません。太陽という恒星は他の恒星と違って、常識が通用しない星のようです。

太陽の(核融合の)寿命は約100億年といわれているので、後50億年ほどで核融合によるエネルギー放出は止まります。
しかし、核融合が止まっても太陽が消滅するわけではないので、飲み込まれなかった惑星は太陽の周りを公転し続けます。
核融合が止まった太陽は、白色矮星→黒色矮星と数百億年かけて冷えていきます。(核融合していた期間よりはるかに長い。
恒星にとって核融合の期間は幼年期で、核融合が止まってからが大人の期間ではないか?と思います。)

数百億年の間には、たまたま近くを通過する他の恒星の引力によって、恒星に落ちたり弾き飛ばされたり(銀河内を放浪して何時かは他の恒星に落ちる)した時が惑星の終焉です。

>限定して、例えば太陽系で太陽が赤色矮星になった時、あるいはなる過程で、例えば
>天王星とか海王星とかの惑星はどうなるのでしょうか?

太陽はあと50億年程度たてば赤色巨星になります。その際に外側の水素ガスを放出し
た後、白色矮星になり、更に最後は光すらださない黒色矮星となるといわれています。

>地球などはその過程で太陽に飲み込まれてしまう、というのは子供の頃から聞いてい
>ました。では、もっと外側の天王星とか海王星とかはどうなるのでしょう?

赤色巨星になったときに、ガスを多量に宇宙空間に放出します。そのため重力が弱まり
いままでまわっていた惑星は、さらに太陽から遠く離れた軌道をまわるといわれていま
す。以前は確かに地球は太陽に飲み込まれるというようにいわれていました。しかし
昨今では、この質量放出のため、地球と太陽との距離が広がり、そのため、太陽に飲み
込まれることはないだろうといわれています。

>質量とかエネルギーは保存されるので(←単なる度素人の思いつきにすぎません)、
>相変わらず赤色矮星となった元太陽の周りを回り続けるのでしょうか?
>・それとも、私にはわからないけど、なんだかバランスが崩れて「バハハーイ」って
>な感じで太陽の影響を受けずに宇宙へと旅立ったしまうのでしょうか?

おそらく地球や天王星、海王星あたりでしたら、太陽を回り続けることでしょう。しか
し、オールトの雲あたりになると、太陽の束縛をはなれてどこかに旅立つでしょうね。

なお、恒星は最初ガスが収縮して、その重力エネルギーのために猛烈な明るさで光を
だします(実際にはチリ等に隠されて観測できない)が、この段階は赤色巨星とはい
わず、通常は原始星といいます。原始星は核融合をしていません。ですので太陽が過
去に赤色巨星になったことはないし、常識が通用しない特別な星でもありません。ま
た、変光星がそこまで極端に大きさが変わるということも聞いたことがないです。

STEP4記号みたいな名前の惑星は何で?

なぜ小惑星1999 JU3は記号のような名前なのか

小惑星でわかりやすい名前がついているものといないものがあります。
はやぶさが行った小惑星は「イトカワ」ですが、はやぶさ2が行く予定のものは「1999 JU3」ということです。
なぜ、1999 JU3は記号のような名前なのでしょうか?
もし、今後他の名前で呼ばれる可能性はあるのでしょうか?

小惑星は, 発見されると (1999 JU3 のような) 仮符号が付けられます. そして, 観測により軌道が確定すると小惑星番号が与えられ (1999 JU3 なら 162173), とりあえず「(162173) 1999 JU3」のような名前になると同時に発見者に命名権が与えられることになります. そして提案された名前が承認されることで (Itokawa のように) 実際に名前が付きます (Itokawa の正式名称は 25143 Itokawa だけど).

だからとりあえず現在は「(162173) 1999 JU3」という名前だけど, 「今後他の名前で呼ばれる可能性」はもちろんあります. まあ Itokawa のときと同じように JAXA が頼んでなんかすれば名前がつくだろう, くらいかな.

まだ名前が付けられてないからでしょう。
イトカワだって命名されたのははやぶさの目的地に決まってからです。
それまでの名前は「小惑星1998 SF36」
JAXAが命名権を有する人物と交渉し命名権を得たのです。
小惑星1999 JU3の命名権を誰が持ってるのかわからないですが、権利所有者が了承すれば相応しい名前が付けられると思います。

 小惑星は第一発見者に命名する権限がありますが、命名される前に発見した年・月・日を意味する仮符号を付けます。1999JU3というのは、1999年5月前半に発見された95番目の小惑星という意味になります。(J=5月半ば、U3=25×3+20=95 ※A~Zまでの記号を3周してUまで数えたという意味で、Iを除外して25番目で1周と計算する。)

 仮符号:http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%BB%AE%E7%AC%A6%E5%8F%B7

 第一発見者が命名すれば、小惑星の名前に使う事が出来ますが、小惑星の発見数が多過ぎて、全てを名付けるには名前が足らない状態のようです。

STEP5惑星の公転について

なぜ、多くの惑星は平面上を公転するのですか?

なぜ、多くの惑星は平面上を公転するのですか?

 太陽系の惑星は黄道面を公転しているので、平面だと錯覚している人が多いですが、実際は厚みのある空間で、それぞれの惑星は円に近い楕円軌道を描いており、その軌道傾斜角は同じではなく、惑星によって異なります。

 つまり、黄道面の下側にいることもあれば、上側にいることもあるのが惑星です。常に平面上を公転しているわけではありません。

 同様に系外惑星も黄道面に相当する公転軌道面があるわけですが、そのほとんどは極軌道と言って、恒星の自転軸に対して縦方向に公転する惑星が非常に多いのです。これは惑星が出来る前の膠着円盤がガスを大量に含んでいて重力が大きい為に、恒星の自転軸が倒れてしまうのが原因のようです。

 よって、ほとんどの系外惑星は太陽系と違って、黄道面が極軌道に存在しますが、これも厳密に平面上を公転しているのではなくて、軌道傾斜角が傾いている惑星が多く、軌道離心率も大きいものが多いようです。

 映画や漫画に出て来る惑星系のように、原子核を回る電子のような軌道を公転する惑星系は発見されていないようです。これはバラバラの軌道傾斜角を持つ惑星が出来るには膠着円盤から惑星が出来るのではなく、浮遊惑星を恒星が捕獲して惑星にするしかないからですが、その場合でも逆行軌道を公転する例が多く、惑星が軌道傾斜角が大きく違う軌道を公転している例は非常に少ないようです。

 もっとも、惑星は黄道面に近い軌道を公転しますが、彗星は軌道傾斜角が定まっていないので、原子核を回る電子のように、どの方向にも公転していますし、一度しかやって来ない彗星も数多く存在します。

現状の学会の見解

太陽系の8つの惑星の公転方向が一致していること、そして、惑星の軌道がほぼ同一の平面内にあることは、太陽系のでき方に密接に関係すると考えられている。
太陽系は宇宙にあったガスやちりの集まりである暗黒星雲の濃くなった部分が、自分の重力で縮み始め、ガスやちりの密度はだんだん高くなっていく。密度が低いうちはバラバラな方向に運動するガスやちりは、高密度になると互いがぶつかり、反対方向の運動はうち消されるようになり偏りができはじめる。反対方向の運動がうち消されて平均化された結果、物質どうしはお互いにそれ以上ぶつからないように、1つの平面上を、ほとんど円軌道で、同じ方向に回転するようになる。その後中心に集まった物質は太陽へと成長し、周りを回転している物質は、集まって惑星などになるという考え方。

一方は,太陽の公転を概念に加えた物です。太陽自身が凄いスピードで進んでいるためにスパイラル状に惑星が周りをまわっているのを太陽を停めて考えると,進行方向にたいして水平に円軌道をとっているように見えるという考え方です。たしかに動画を見てもらえばわかりますが,この説では進行方向がわに回転しようがありませんね。

太陽系の原始期では惑星などの天体同士の衝突が頻繁に起きていました。
それが進むにつれて、衝突する範囲内の天体はすべて衝突しつくし、互いに衝突しないバランスを保った形が形成されたのです。

STEP6地球以外の太陽系の惑星が消えたら地球への影響は

地球以外の太陽系の惑星が消えたら地球にどういう影響がある?

水星、金星、火星、土星といろいろ惑星がありますが、
この星達が何らかの原因で消滅したとします。地球の核爆弾が
直撃したり、すごい隕石が直撃して一瞬のうちに消えたとします。
この場合、破片とかは考えないことにします。
引力の関係でなんらかの影響が地球にあるとは思いますが、
どのような事が起こると想像できますか?

短い期間で見ると、他の天体の衝突の確率が上がり、今のように安全に生命活動ができなくなり、やがてその環境に適応した生命だけが、細々と活動する。
長い期間では、太陽系の引力のバランスが崩れ、地球は太陽へ落ちるか、または弾き飛ばされてしまい、生命そのものが絶えてしまう。

今の地球が安定して生命の活動ができるのも、様々な「偶然」が重なって奇跡に近い状態の環境があるからで、他の惑星の大きさや距離、個数など、大変重要な要因となっています。
特に「外惑星」の影響が大きいとのこだったので、木星や土星がなくなると、割合早い時期に影響は出始めるとと思います。

引力のバランスが崩れて影響が出るのは、数百年、数千年、又は数万年という時間だそうです。
地球の歴史から見れば、ほんの一瞬です。

天体衝突の脅威はただちに問題になるでしょう。

木星の重力が大きくて地球に向かう隕石の軌道を変えてくれていると聞いた事があります。何か木星には地球よりでかいクレータがあるとか何とか。。。
なので、木星が消えたら今以上に隕石落下による地球崩壊の可能性があがるのかなって思います。怖いね(汗)

惑星の重力はわずかに地球の軌道に影響を与えていますので,若干の軌道が変ると思われます。

しかし軌道の変化量は極わずかで気候などへの影響は現在言われている炭酸ガスなどの温暖化などに比較すれば,無視できるレベルだと思います。

怖いのは巨大隕石の地球直撃でしょう。
それ以外はあまり気にしなくて良いのでは。。。

さて、大きい惑星のみ消えたとすると、小惑星の挙動がどうなるかな?ってのが気がかりなところです。
時々地球にぶつかりそうなのがいますので。

ただ、他の惑星による軌道変化がなくなる分計算はし易くなるでしょう。

一番大きい影響は系外天体や水星などの脅威に地球が晒されることでしょうね。

他の惑星、特に巨大外惑星はその重力で小天体を捉えていますので、もしこれらの惑星が無くなってしまうと危険なのではないかと思います。

また、いわゆるアステロイドベルトは木星のラグランジュ点に集まっていますので、木星が無くなると開放されてこれらが衝突してくる危険も無視できないと思います。

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