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[宇宙の不思議・いのちの不思議]  第2号

[宇宙の不思議・いのちの不思議]  第2号


第1章 宇宙の不思議

私たちが夜空を見上げるとき、肉眼で見える星々は、ひとつひとつの恒星が輝いているように見えます。しかし望遠鏡で見ると、星々のかなりの数が単独の恒星ではなく、恒星が沢山集まった星団であったり、更に無数の恒星や星団が集まった銀河であったりします。

私たちの太陽系は、天の川銀河に所属していますが、天の川銀河だけでも1000億個以上の恒星が集まっています。なお、天の川銀河の直径は10万光年と言われています。(光が1年かかって進む距離を1光年といいます。)

さらに高性能の望遠鏡で観測すると、ひとつに見えていた銀河が、実は銀河が沢山集まった銀河団である場合も多いのです。

すなわち宇宙は、恒星や惑星を基本的な構成要素として、それらが多数集まった星団や銀河、そして銀河が沢山集まった銀河団などから構成されていることになります。

恒星の他にも、恒星の原材料となる星雲や星間物質(ガスやチリなど)が広く分布しており、また生涯を終えた星の残骸物質なども大量に存在します。

また、彗星やブラックホールなどの変わり種の天体も沢山あります。


[1-1] 太陽系の姿 

つい数百年前までは、不動の地球の周りを太陽や星座(天)が回るという天動説が一般的でした。そして16世紀のコペルニクス、17世紀のガリレオやケプラーの業績により、次第に地動説が広まってきました。ちなみに日本に地動説が伝えられたのは18世紀末と言われています。わずか200年ちょっと前のことです。

<注目!>

ここ数10年の間の観測機器の高性能化にともない、太陽系に関する知見が大きく変化してきています。
長い間、海王星、冥王星あたりが太陽系の外縁と考えられていましたが、その外側でも1000個以上の小天体がみつかっています。さらにその外側にも彗星の故郷といわれる広大な領域があることも解かってきました。太陽系のサイズはここ数10年の間で距離にして25,000倍以上に拡がってきています。


1.太陽

太陽は言うまでもなく太陽系の中心となる恒星です。
太陽の年齢は46億歳、直径は地球の109倍、質量は地球の33万倍です。この後50億年は輝き続けられるようです。
太陽内部では、核融合反応によって水素が燃えてヘリウムに変化しており、その過程で膨大な熱エネルギーを放射しています。

<太陽風>

太陽の表面には「コロナ」と呼ばれる超高温の大気が拡がっています。超高温のため原子でさえもバラバラに分れて電子とイオン(原子から電子が抜け出たもの)に分離された状態になっています。この電子とイオンが超高速で太陽を飛び出し太陽系全体に拡がっています。これを太陽風と呼んでいます。

生命体が太陽風を直接浴びると、細胞や遺伝子が損傷を受けて生命体は危険に曝されます。幸いなことに地球上では、地磁気によって太陽風の影響が大幅に軽減されています。地磁気は地球を宇宙線から守る防御バリアの役割を果たしています。

しかし太陽風が大きく乱れることもあり、しばしば地球上で深刻な電波障害が起きます。
また太陽風が地球の磁場に沿って北極や南極の上空から地表面に侵入する際、空気中の窒素原子や酸素原子と衝突して、美しい神秘的な光を放ちます。
「オーロラ」です。発光原理は、蛍光灯やネオンサインと同様ですが、出現の条件や発光状況が大きく変化する仕組みなどは依然として謎のようです。


[補足] 望遠鏡の進歩

ガリレオは、1609年オランダで望遠鏡が発明されたと聞いて、自分で望遠鏡を自作しました。そして月のクレーターを観測したり、土星の耳(輪)や、木星のまわりを周回する4つの衛星を発見したり、天の川が無数の星の集まりであることなどを発見しました。これらの発見が天動説から地動説へと大転換していく原動力となりました。

望遠鏡はここ20数年の間にさらに著しく進歩しました。特に宇宙に浮かぶ「宇宙望遠鏡」の登場で観測範囲が大幅に拡大され、さらに遠くの天体の鮮明な画像を得られるようになりました。
地上では大気や気象の様々な影響を受けますが、宇宙空間ではそれらに悩まされることがなく、さらに赤外線や紫外線やX線など、可視光線以外の観測・撮影が可能になりました。地上ではこれらの電磁波の多くが大気に吸収されて観測できなかったのです。

「ハッブル宇宙望遠鏡」(口径2.4m)は、1990年NASAによって打ち上げられ、様々な補修を加えながら現在も活躍中のようです。

なお最近は「補償光学」が進歩して、地上の望遠鏡でも大気のゆらぎを打ち消すことができるようになりました。その結果、可視光に関しては、宇宙望遠鏡に匹敵する性能が得られるようになっています。

ハワイ島マウナケア山に設置された日本の「すばる望遠鏡」は口径8.2mあり、一枚鏡の反射鏡としては世界最大クラスです。やはり「補償光学」を活用して大活躍しています。
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by jiriki-tachikawa | 2014-01-16 00:00 | 不思議メールマガジン

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