太陽圏外へ想いを馳せて

category: 第四章 宇宙  

約1000万光年スケールで均一な元素組成:X線天文衛星「すざく」の観測で明らかに (10月21日 JAXA 宇宙科学研究所)
国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構(JAXA)のAurora Simionescu(オーロラ・シミオネスク)研究員の研究チームは、
X線天文衛星「すざく」によるおとめ座銀河団の広域観測から、銀河団の内側から外縁部にわたって元素組成が一定であり、
すざく測定結果それは太陽系周辺の組成とほぼ同じであることを明らかにしました。
(中略) 研究チームは「すざく」によって取得したデータを解析し、
鉄だけでなく、マグネシウム、ケイ素、硫黄の元素量をおとめ座
銀河団の外縁まで測定することに成功しました。
「今回わかった鉄とケイ素、硫黄の元素組成比は、太陽や私たちの
銀河系にあるほとんどの星の組成比とほぼ同じで、この傾向は
おとめ座銀河団全体に当てはまることがわかりました」と、研究チーム
の一員であるノーバート・ウィーナ博士(スタンフォード大学)は
語ります。ペルセウス座銀河団でもおとめ座銀河団でも鉄の元素量
は銀河団の内側から外側まで、ほぼ一定でした。さらに本研究から、
おとめ座銀河団では、マグネシウムやケイ素、硫黄も銀河団の外側
までほぼ同じであることが明らかになりました。このことから、
銀河団内では元素がよく混ざっていて一様になっていることが
わかります。つまり、太陽半径(約70万km)程度の小さなスケール
から銀河団サイズ(数百万光年以上)の大きなスケールまで、
ほぼ同じ元素組成だと言えます。宇宙には元素組成が異なる領域
もあるでしょうが、現在の宇宙のほとんどは太陽系周辺と似たような
元素組成を持っていることになります。
「『すざく』によって宇宙を見る新しい窓が開きました。
その新しい窓を通してみると、宇宙の元素組成は、どのスケールでも、どの場所を見てもほぼ同じということです。」
共著者であるスティーブン・アレン教授(スタンフォード大学)は説明します。「すばらしくシンプルな結果です。
それに、宇宙がどのようにして現在の姿になったのかを理解する手がかりを与えてくれる結果と言えます。」

英国ワイト島の夜空大きなニュースにはなっていないような
気もしますが、かなりサプライズな内容
です。なぜなら、宇宙の生命の可能性を
高めることになるからです。地球の核は
主に鉄とニッケルでできていると考え
られています。宇宙のどこにでも鉄や
ケイ素が存在するということは、
地球と似たタイプの惑星は宇宙のどこに
でも存在するということになるのでは
ないでしょうか?
さらに最近、星間空間に多くの種類の有機物が発見されていますので、生命が誕生できる
条件の星は、宇宙のなかに数多く存在すると考えるほうが普通でしょう。というより、
宇宙のなかで地球にしか生物が誕生しない特殊な条件が太陽系にあるのでしょうか?
恒星に近すぎる惑星はあまりに高温で水も生物も存在できず、遠すぎる惑星は氷の星に
なってしまいますが、その間のハビタブルゾーンでは、水と生命体が存在する可能性が
あります。しかし、ハビタブルゾーンの距離は恒星の大きさと明るさによって惑星系ごと
に異なります。銀河系全域に対してこの計算を行うとすれば、数十億もの恒星が
ハビタブルゾーンに惑星を持っていると考えられているのです。
冥王星を探査したニューホライズンズは他のカイパーベルト天体へ向かっているよう
ですが、1977年に打ち上げられたボイジャー1号 は既に太陽圏外に出たようです。


惑星探査機ボイジャー1号、ついに太陽圏外に (2013年9月13日 宇宙(そら)へのポータルサイト
アメリカ航空宇宙局(NASA)は9月12日、惑星探査機「ボイジャー1号」が太陽圏(ヘリオスフィア)をついに脱出し、
星間空間を飛行していると正式に発表した。人工の物体が星間空間に出たのは初めて。「ボイジャー1号」は1977年9月5日に
ボイジャー1号打ち上げられ、木星、土星などを探査した後、
2004年12月に末端衝撃波面を通過し、2010年頃
から太陽風の速度がゼロとなるヘリオポーズに
達していたが、太陽風速度は常に変動するため、
NASAの研究者らはデータを取得し続けていた。
「ボイジャー1号」は現在太陽から約190億km
離れた所を秒速約17kmの速度で飛行している。
NASAの研究者らによると、「ボイジャー1号」
から届いたデータから逆算すると、「ボイジャー1
号」は2012年8月頃に最初に星間空間入ったという。
太陽系と太陽圏についての解説は以下の通り。
(1)太陽系とヘリオスフィア(太陽圏)
 太陽系には、範囲を最遠の惑星とする「太陽系」と、太陽風が届く範囲(100AU以上)とする「ヘリオスフィア
(太陽圏)」の2つの考え方がある。太陽風とは太陽コロナから放出されるプラズマのことで、非常に早い速度を持ち、
オーロラ、人工衛星の故障の原因やソーラーセイルの原動力でもある。太陽は絶え間なくこの太陽風を放出している。
(2)末端衝撃波面(Termination shock)
太陽系は銀河の中心に回っているため、太陽は四角八方へ太陽風を放出している一方、太陽系の外からは
星間ガスが絶え間なく太陽系の中に注ぎ込まれている。非常に高速な太陽風がこの星間ガスと出会い、
減速する境目が存在し、その場所が末端衝撃波面(Termination shock)である。
地球上で例えるなら、末端衝撃波面は川と海の境目(汽水域と呼ばれる)に似ているかもしれない。川の淡水が海に
流れ込み、塩辛い海水が逆に川に流れ込み、その境目が太陽風と星間ガスが交じり合う末端衝撃波面と似ている。
(3)ヘリオシース(Heliosheath)
末端衝撃波面を超えると、太陽風は急激に減速する。ここから太陽風が消えるまでの領域をヘリオシース
(Heliosheath)と呼び、減速した太陽風と星間物質や星間ガスなどが交じり合うと考えられている。
(4)ヘリオポーズ((Heliopause)
太陽から放出された太陽風が星間ガスと衝突して、完全に星間ガスが溶け込んでいる境はヘリオポーズと
呼ばれている。ここが太陽圏の終端であり、太陽からここまでの領域の全体が太陽圏、つまりヘリオスフェア
(Heliosphere)である。
(5)バウショック(Bow Shock)
太陽圏は銀河の中を公転しているため、ヘリオポーズの外側には、星間ガスが衝突してできた衝撃波面が
存在すると考えられている。これはバウショック(Bow Shock)と呼ばれている。

太陽圏と星間空間
2014 September 29  Pluto, the Kuiper Belt, and the Oort Cloud in Perspective Explanation:
The layout of the Solar System, including Pluto, the Kuiper Belt, and the Oort Cloud, on a logarithmic scale.
mage credit: R. Mewaldt and P. Liewer, JPL.


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龍女「みなみ」からあなたへの
不思議なメッセージ集
新感覚のファンタジー!!

書籍表紙

不思議の国の「みなみ」
 宇宙へつながる秘密基地

「みなみ」 今月のメッセージ

神津島の天上山は、
神が集う島のなかでも、
特に神の集まるところ。

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舞尾 空

Author:舞尾 空
・性別:男
・年齢:46歳
・職業:サラリーマン
・血液型:O型

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