雑誌「ニュートン」の今月号。
「新発見、続々！ 太陽系は謎だらけ・常識破りの惑星」
と、言うことで、早速、購入し、読了。
とても、面白かった。
太陽系とは、太陽を中心とした、水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星と、8つの惑星から成るもの。
個人的には、この太陽系は、生まれた時から、現在のような状況で、ずっと、存在していたものと、漠然と考えていましたが、それは、大きな間違いでした。
まずは、「太陽系の大動乱」について。
約45億6700万年前、低温の分子雲が、重力によって集まり、原始太陽が生まれます。
この原始太陽の周囲には、ガスとチリからなる原始惑星円盤が出来、このチリが集まって直径数キロメートルの微惑星が、大量に出来ます。
この微惑星が、衝突をして成長。
原始太陽の誕生から1000万年から2000万年ほどで、8個の惑星になったと考えられる。
初期の太陽系では、惑星の大移動や、様々な変動が起きていました。
45億年前に誕生した木星や土星は、火星の軌道付近まで移動。
その後、外側に遠ざかります。
40億年前には、現在よりも内側に位置していた木星と土星は、数億年をかけて、現在の軌道まで移動したと考えられる。
なぜ、木星、土星といった、巨大な惑星が、太陽系の中で、大きく、軌道を変えたのでしょう。
何らかの重力の影響であることは確かですが、巨大な惑星を、大きく移動させるほどの重力の源は、何だったのか。
それは、記事には、書かれていないよう。
この木星、土星といった巨大な惑星の移動は、他の惑星や微惑星に、大きな影響を与え、大規模な天体衝突が増えたと考えられる。
水星は、核の質量が、全体の85パーセントを占めている。
これは、鉄のかたまりが、岩石の薄皮に包まれているような状況。
これは、かつて、別の原始惑星が、水星と衝突し、マントルの大部分が、剥ぎ取られたと考えられるそう。
この水星が、太陽系のどこで生まれたのかも、確かではないそう。
水星は、小さな惑星で、月の1．4倍で、太陽系最大の衛星である木星の衛星ガニメデや、二番目に大きい土星の衛星タイタンよりも小さい。
水星。
ガニメデ。
タイタン
地球には、生命が、存在している。
これは、なぜなのか。
この生命が存在出来る天体、環境のことを「ハビタブル」と言うそうです。
このハビタブル惑星には、三つの条件があります。
一つは、液体の水が、存在すること。
一つは、二酸化炭素を含む大気があること。
一つは、プレートテクトニクスがあること。
金星は、誕生直後、海があったと考えられますが、太陽に近すぎて、水が、蒸発をしてしまった。
火星には、プレートテクトニクスがありません。
地球。
金星は、直系が、地球の94パーセント、質量が、81パーセントと、地球とよく似ています。
そのため、誕生直後は、地球と似た環境だったと思われる。
しかし、大気の密度が、非常に高く、表面付近の気圧は、地球の約90倍。
大気の成分は、96パーセントが、二酸化炭素で、上層は、硫酸の厚い雲に覆われている。
このため、激しい温室効果により、表面温度は、約460度。
今のところ、プレートテクトニクスの存在は、確認をされていないそう。
金星。
火星には、かつて、液体の水が。大量に存在した痕跡が、残っている。
また、地下には、大量の氷が、存在をするそう。
火星の大気は、非常に薄く、地球の100分の1以下。
また、プレートテクトニクスも、見られない。
火星。
木星は、太陽系で最大の惑星で、直系は、地球の11倍、質量は、地球の31倍。
水素やヘリウムの厚い大気を持つ、ガス惑星。
木星では、高い圧力によって、水素が金属のようになった層があると考えられる。
上層の大気から、金属水素の層を「エンペロープ」と言う。
このエンペロープの下に、岩石や氷の核があると考えられていましたが、この核が、予想よりもかなり大きく、木星の半径の半分もある。
しかも、この核とエンペロープの境目が、はっきりしないそう。
これは、初期の木星に、地球の10倍ほどの天体が、衝突したことで、核とエンペロープが、激しく混ざったと考えられるそうです。
更に、木星の大気の成分からは、木星は、当初、今の海王星や天王星の辺りで誕生をしたのではないかという説があるそうです。
今の位置では、温度が高すぎて、このような軽い物質が集まる大気は、出来ないということ。
木星。
土星は、環を持ち、太陽系の惑星の中で、最も、多くの衛星を持つ。
この土星の環は、数億年前以内に形成されたもの。
環の物質は、土星に、雨のように降り注ぎ、あと数億年で、消滅をしてしまう。
この現象は、「シング・レイン」と呼ばれるそう。
最近、発表された説では、土星の衛星タイタンは、数億年前に、やや大きい衛星と、やや小さい衛星が衝突して、誕生したと思われる。
そして、この衝突で出来た破片が集まり、タイタンの一つ外の衛星ハイペリ音になったと考えられるそう。
この大衝突によって、内側の中型衛星たちの軌道が乱され、その中の一つが、土星に落下。
その破片が、環になったと考えられる。
土星。
この環は、とても、印象的ですよね。
天王星は、核の主成分が、海王星と共に、氷だと考えられる。
この天王星は、自転軸が、軌道面に対して、約98度、傾いている。
これは、ほぼ、横倒しの状態で、天王星が、公転をしているということ。
これは、何らかの天体が、天王星に衝突したためと思われる。
ちなみに、天王星の衛星の軌道や、環も、天王星の自転軸と同じように、傾いている。
これは、天王星が、他の天体を衝突をした時に生まれた破片から、衛星や環が誕生したと推測をすることが出来る。
また、天王星の磁場は、自転軸から、約59度も傾いていて、更に、惑星の中心からも、大きく、ズレていて、これは、謎だということ。
天王星。
海王星は、内部に莫大な熱が蓄えられていて、これが、大気の暴風を生んでいるそう。
大暗斑という渦では、秒速555メートルもの暴風となっている。
更に、大気に含まれるメタンが、大気層の深い場所で、炭素と水素に分解され、高温、高圧によってダイヤモンドの粒子となり、ダイヤモンドの雨が、核に向かって降り注いでいるという説があるそうです。
海王星もまた、磁極の向きが、自転軸から、47度、傾いているということ。
海王星。
冥王星は、2006年、惑星から外され、潤惑星となった。
これは、1990年代以降、海王星よりも遠い軌道を持つ小天体が、多く発見をされ、2006年に、惑星の定義が、決められたため。
この冥王星は、巨大な衛星カロンを持っている。
カロンの直系は、冥王星の半分、質量は、約12パーセント。
主星と衛星というよりも、連星と言った方が良いかも知れない。
このカロンは、かつて、冥王星に、大型天体が、衝突し、その破片から、カロンが誕生したと考えられる。
冥王星とカロン。
2006年に決まった惑星の定義とは、
一つは、太陽の周りを公転している。
一つは、自己重力で、丸い形をしている。
一つは、自分の軌道上から、他の天体を一掃している。
の三つです。
冥王星は、太陽系外の小天体の帯（エッジワース・カイパーベルト）の中にあり、冥王星の他に、ケレス、エリス、マケマケ、ハウメアの四つの天体が、準惑星と決められている。
さて、海王星の外に、新しい惑星が、発見されるのかどうか。
太陽系外縁天体（TNO）の中でも、最も、遠い軌道を回る「エクストリームTNO」と呼ばれる天体グループの軌道が、不自然に偏っていると言われていて、これは、未知の第9惑星の影響のせいではないかと言われているそう。
こういった、宇宙の謎を見ていて、個人的に、思うことは、人間の知能の凄さ。
地球に居ながらにして、遙か、彼方の宇宙のことが、これだけ、詳細に分かるということが、素人としては、とても不思議なこと。
科学の発展は、人間の知能の積み重ねで、それが、様々な宇宙の謎を解き明かす。
しかし、まだまだ、宇宙に謎は、多い。
人間の知能は、どこまで、理解をすることが出来るのでしょうかね。