04
2016

星が誕生する謎を解明するー宇宙で恒星や惑星はどのように形成されるのか!?



おはようございます。ゆうひのぼるです。

今日は生命が誕生する条件として根本的に大事な「恒星」「惑星」の誕生について記していきたいと思います。

そもそも恒星とはどうやって誕生できるのか?

宇宙に目を向けてみましょう。

宇宙空間には「星間分子雲」と呼ばれている水素の密度が周囲よりも高く
温度が低い領域があります。別名「暗黒星雲」とも呼ばれているこの場所の温度は
約マイナス260℃と低く物質は分子の状態のまま漂っています。

ちなみに温度が高いと物質は原子イオンに分解されてしまいます。

塵が集まっている領域は水素とヘリウムの他、一酸化炭素などの気体や鉱物や有機物
も成分に含んでいます。

このような星間分子雲の大きさは1000万天文単位一天文単位とは地球から太陽までの距離
で約1億5000万キロメートル
になります。

滅茶苦茶大きいですね(笑

なので地球と太陽の距離の1000万倍もあり非常に大きいものになります。
そしてこの星間分子雲は密度が高いと言っても、1立方センチメートルあたり50個の水素分子がある程度。
私達の身の回りには1立方センチメートルあたり

25000000000000000000個(2500京)の空気分子があります。(笑

なので
多いといってもそれは宇宙での話しです。
宇宙空間では通常1立方センチあたり1個の水素分子しかありませんから星間分子雲では50倍もの
密度の濃さということになります。

そしてこの星間分子雲の中でもさらに密度が濃い部分がありその部分がお互いの重力で引き合って
ゆっくりと縮んでやがて密度を大きくしていきます。

原始星が生まれるまで縮み続け100万年くらいかかります(笑
100年じゃありませんよ?100万年です。

そして原始星はやがて分子雲のコアの回転による遠心力と原始星の引き寄せようとする重力が釣り合い
「原始惑星系円盤」に成長します。

大きさはこの時で100天文単位くらいです。

それから10万年から100万年で「Tタウリ型星」という目にみえる光で輝くようになります。

そしてこの後も収縮を続け3000万年くらい経つと温度が十分に高くなり水素の核融合反応が起こって
「主系列星」という太陽と同じ段階の恒星に成長します。

惑星の誕生のしかた

一方で惑星の誕生のしかたですが惑星は誕生は円盤内にあるガスや塵などが結合
し10キロくらいの小天体である「微惑星」になります。

微惑星は惑星を作る基本的な材料のようなもので太陽系でも10億個くらいできたと
考えられています。

そしてこれらの微惑星は火星くらいの大きさになるまでに合体を繰り返してどんどんと大きくなり
「原始惑星」というような状態になります。

そして原始惑星系円盤のガスがだんだんと失われるにつれて原始惑星の軌道にブレが生じ始め
「ジャイアントインパクト」という巨大衝突を起こし始めます。衝突は数百万年から1000万年に一度で
これによって巨大な惑星に成長します。

このジャイアントインパクトによってもできました。


説明できない惑星


実は以上のようなメカニズムで説明できない惑星があります

それは宇宙で初めて発見された惑星「ぺガスス座51番星」です。

驚くべきことに木星サイズの惑星が恒星のすぐ近くを公転しているというものであり
本来離れたところでできるはずの木星のような氷を含んだ惑星が
恒星にものすごく近づいているという発見でした。

これはおそらくですが、恒星に移動してきたというのが考えられます。

移動してきたならば恒星系に地球のような惑星ができたとしてもはじきだされてしまうでしょう。

なので生命が存在するならばこの惑星の衛星なら可能性がるかもしれません。
ただ磁場とかの関係でどのような環境になるか検討もつきませんが(笑

まとめ

今現在は太陽系のような惑星の構成と「ぺガスス座51番星」のような
惑星の構成と2種類あるようです。

どちらの惑星系になるかは円盤ガスのがなくなるタイミング惑星の形成のタイミングに違いが
あるようです。


ではまた 会いましょう! さようなら!
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