ドキュメント鑑賞☆自然信仰を取り戻せ!

テレビでドキュメントを見るのが好き!
1回見ただけでは忘れてしまいそうなので、ここにメモします。
地球環境を改善し、自然に感謝する心を皆で共有してゆきたいです。
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The Universe★Nemesis,The Sus's Evil Twin謎の恒星ネメシス

最初に存在していたのは闇だけだった。
そしてビックバンが発生、時間、空間、物質が無限の膨張を開始した。
神秘と驚きに満ちた空間・・・宇宙、今日もまた新たな発見によって、この宇宙の謎が解き明かされてゆく。

私達の太陽には、邪悪な仲間がいるという。
それは太陽系のはるか遠くを周回している未発見の死の星。
周期的に太陽系に破壊をもたらし、地球で発生した大量絶滅の原因とも言われている不可解な恒星。
科学者たちは巨大な天体や謎の小惑星を調べながら、その姿を探し求める。
天空できらめく幾多の星の中には、地球の生命に災難をもたらす恒星があるという。
太陽の邪悪な双子の兄弟と呼ばれるネメシスだ。
ネメシスは未発見の暗い恒星で、太陽の周りを公転している。
そして2600万年ごとに災難を引き起こしているという。
Greg Laughlin(Universe of California,Santa Cruz)「太陽系は彗星が集まった巨大なオールトの雲に囲われている。
ネメシスは彗星と内部太陽系を弾き飛ばし、その一部は地球に衝突すると言われている。」

それが事実なら、大災害がもたらされるだろう。
今から6500万年前に発生した恐竜絶滅は、彗星の衝突が原因だという。
しかし天文学者Richard Mullerは、その時期に宇宙の岩石が地球に衝突した理由について、革命的な説を唱えた。
Richard Muller(Lawrence Berkeley Nacl,Laboratory)「私はネメシスの仮説を提唱した。
それは太陽の周りを2600万年周期で公転している恒星があるという説だ。
他に考えられる説はもうないと思う。」
ミュラーによると、ネメシスが太陽の近くに来ると重力場が乱れ、彗星は内部太陽系に弾き出される。
その彗星が地球に衝突して大量絶滅が引き起こされたという。
なぜネメシスの仮説を考え出したのだろうか?
Muller「2人の古生物学者が絶滅のパターンを調べていた時、不思議なことに気付いた。
同じような大量絶滅が2600万年ごとに発生していたのだ。
しかしその原因と考えられるものが地球にあるとは思えなかった。
ミュラーは驚くべき仮説をたてた。
周期的な絶滅をもたらしている要因は、2600万年ごとに太陽を周回し、彗星を軌道からはじき出している天体、いわゆる太陽の仲間の星、番星であると。
Muller「その恒星は地球上の生命の進化に大きな役割を果たした。
それがなかったら、今でも恐竜がいたはず。」
もしミュラーの説が正しいなら、人類が存在するのもネメシスのおかげだと言えるだろう。
大量絶滅が発生するごとに、多くの生物種が消滅した。
しかしその後、新たな種が出現し、最終的に人類が登場するに至ったのである。

Clifford Johnson(Univ.of Southern California)「ネメシスによって地球がどう進化したかを理解するには、野焼きを見ればわかる。
炎が多くの生物種を消し去ったが、そこには新たな種が登場できる空間ができた。」
どうして野焼をするのか・・・?
この場所の植物を一斉になくすため、在来種の植物が育つよう、非在来種の植物をとりのぞく。
毎年区画を変えて野焼をしている。
植生の研究や環境に与える影響を観察することもできる。
計画される野焼は、ネメシスが引き起こしたとされる大量絶滅に似た状況を生み出した。
絶滅では多くの生物種が一掃され、その破壊によって生き延びた種が繁殖し進化する。
恐竜が絶滅するという大事件の後、哺乳類が生き延びて繁栄したが、それが人類出現へのキッカケを作ったのである。
この地域では、毎年定期的に野焼が行われている。
大量絶滅も定期的に繰り返し発生したが、その規則性こそ、ネメシスの仮説が生み出されたキッカケのようだ。
Muller「大量絶滅の周期性について説明できる要素は2つしかない。
1つはネメシスの仮説、もう1つは大量絶滅が偶然にも2600万年ごとに規則的に発生したというもの。」

しかしネメシスはどのように大量絶滅を発生させたのだろうか。
その答えになりうるものは、太陽系の1つの領域、オールトの雲にあるという。
オールトの雲は、彗星が集まっている低温の領域で、彗星はそこから太陽に向かって弾き出される。
つまり普段彗星は地球と地球から近い星星との間で凍りついている。
オールトの雲にある彗星の大多数は、太陽から1光年離れた領域を軌道周回している。
しかし時にそれを邪魔されることがある。
時々恒星が近づいてくると。彗星はぶつかりあう。
ぶつかった時の勢いで、彗星は太陽と違う方向にはじきとばされることもあれば、逆にゆっくりと太陽の方向に向かっていくこともある。

なぜ彗星の軌道は近くを通る恒星の影響を受けやすいのか?
ジャグリングを例に説明しよう。
ジャグラーが玉を放りあげてできるカーブは彗星が軌道を描く時のカーブに似ている。
ボールは頂点で速度が遅くなり、下では速くなる。
ジョシュ・ホートン(ジャグラー)「まず2つでやってみよう。
ボールを投げたら空中で彗星の軌道のように交差させる。
右→左→キャッチ→キャッチ・・・」
Laughlin「ジョシュは7つのボールを同時に投げている。
でも太陽は何兆個もの彗星をオールトの雲の中で周回させている。」
しかしネメシスの仮説によると、太陽を周回するす異例の軌道は、邪悪な兄弟星によって2600万年ごとに乱されているという。
そしてこの邪悪な兄弟星の姿は見えない。

太陽には太陽系の外側の領域を公転している邪悪な兄弟星ネメシスがいるのだろうか?
それは2600万年ごとにオールトの雲から地球に向かって彗星を弾き飛ばしているのだろうか?
Laughlin「彗星には、弾き飛ばされるものもあれば、蒸発して消えるものもある。
もし彗星が内部太陽系に飛んできたら、ある意味覚悟するしかない。」
Mullerが提唱しているのは、この周期的な破壊行為の原因がネメシスにあるということだけではない。
彼はネメシスの正体が赤色矮星であることも確信している。
赤色矮星は小さな恒星で、質量は太陽の10分の1以下、それがどんな影響を及ぼすかは、炎の棒をジャグリングするジャグラーの手元に、4kgのボーリングの玉を投げ込むと分るという。
炎の棒は、オールトの雲の彗星を意味する。
Laughlin「オールトの雲を周回する彗星のように炎がスムーズに回転している。
赤色矮星を中に投げ込んだらどうなるだろうか?」
中に赤色矮星が入ったことで、彗星の軌道が大きく変わった。
今2つの彗星が地面に落下した。
これは大量絶滅を引き起こした天体衝突を意味している。

地球は太陽の兄弟星が引き起こした天体衝突の犠牲になっていたという仮説は信じられないかもしれない。
なぜなら空を見上げても、太陽は1つしかないからだ。
だが実のところ恒星はペアになっている場合が多い。
Laughlin「恒星の6〜7割はペアになっている。
連星、あるいは3つ以上の星が組になって連星系を作っている。
Mullerのネメシスの仮説によると、私達の太陽も連星系を作っている。」
Muller「私がたてたネメシスの仮説では、太陽は銀河系の中にある恒星の3分の2と同じように番星を持ち、その星は2600万年周期で公転している。」
もしそうなら、なぜ太陽の兄弟星は見えないのか。
Mullerによると、その理由はネメシスが極めて暗い赤色矮星だからという。
定義によると、赤色矮星はほとんど光を放っていない。
Muller「ネメシスは太陽のもっとも近くにあるのに、未発見なのはなぜだろう。
番星を発見できるのは、明るく光っているからだが、ネメシスは明るくない。
または晩性が太陽の近くを通過するからだが、ネメシスは地球よりゆっくり太陽を周回していて、空に固定されているように見えるので気付きにくい。」
言い換えると、地球から見た場合、近くにある天体は時と共に移動する。
しかしネメシスは止まって見えるという。

ネメシスの探索が進んでいくにつれ、重要な疑問が浮かんだ。
どこを探すかである。
連星が互いにどのように軌道運動しているかについては、科学的に判明しているので、その理論をネメシスに当てはめることができる。
もし太陽とネメシスが同じ質量を持つとしたら、大きくて同じような円を描く軌道運動をするだろう。
その場合ネメシスは簡単に探せるはずだ。
しかし連星が同じ大きさになることは滅多にない。
Laughlin「連星のうち1〜2割はペアの恒星が全く同等の条件になっているが、大多数の連星は片方の質量がかなり大きくなっている。」
連星の大きさが異なる場合、小さいほうの番星、この場合ではネメシスは、大きなほうの主星、太陽の周りを大きく公転する。
大きな太陽は全く公転していないかのように見えるが、なぜネメシスは大きな軌道を描くのだろうか。
その答えは質量重心という概念に関連しているという。
シーソーの両端に体操選手に乗ってもらい、説明しよう。
Laura Dunly(Griffith Observatory)「ペアの連星は、共通の重心の周囲を公転する。
もし2つの恒星がほぼ同じ質量なら、2つの間のちょうど真ん中の部分を中心に公転する。
ちょうどシーソーがつりあっているように。」
だが2人の体操選手と違って、ネメシスと太陽は大きさが違う。
ネメシスの説を提唱したMullerは太陽の質量はネメシスの10倍と予測している。
そして連星の片方が大きい場合、両者の間の質量重心は、大きな方の恒星に移動するという。

Dunly「タミーは体重69kg
シーソーの片方に16kgの錘を載せる。
シーソーに乗ってもらい、どこでバランスがとれるか見てみよう。」
タミーは錘のほぼ4倍の重さ、シーソーのバランスを保つためには、質量重心のかなり近くに来なければならない。
もしタミーと錘が連星だとしたら、タミーは動かず、錘は遠く離れた軌道を公転するだろう。
だが実際、両社は互いに公転することになっている。

Dunly「質量の大きな恒星が動かず、小さいほうだけが公転すると考えるのは誤解だと思う。
実際、両方とも共通の重心の周りを公転している。
大きな恒星はあまり動かないが、小さな方は大きく動く。」
この概念は、ネメシスが太陽に対してどこに存在するかを予測するためのカギになっている。
Muller「軌道周期が2600万年ということは、半径は1光年と少し、つまり軌道の大きさは分っている。」
科学者たちは、探すべき場所に検討をつけ、本格的にネメシス探しを開始した。
そして現在、驚くべき新たな仮設がもたらされている。
太陽が未発見の兄弟星を持つだけでなく、太陽系に未知なる巨大な惑星が存在するという説だ。
彗星を弾き飛ばし、地球に大量絶滅をもたらすという恒星ネメシス、探索のための準備は整ったが、1つだけ足りないものがある。
Johnson「ネメシスの仮説には、ネメシスの存在を示す直接的な証拠が必要。
そうすれば、すべての情報がそろう。」
Muller「多くの天文学者はネメシスの仮説に関心がなく、もしネメシスが存在するとしたら、もう見つかっているはずと考えている。
今後薄暗い恒星を探してゆけば、数年後にはネメシスを発見できると私は信じている。」
広域赤外線探査衛星WISE、ネメシスの謎を紐解く力強いツールと期待されている。
物体の光ではなく、熱を探知することによって、暗くても熱を持つ天体を容易に探せる。
熱を探知する方法の長所は、太陽からどれだけ離れていても観測できる点、その典型的な1例は木星。
木星の表面温度は摂氏-145℃と計測されている。
しかし宇宙空間の温度-270℃に比べたら、燃えるように熱いことになる。
つまり太陽の光が届かない、遠い木星のような惑星でも、赤外線画像では明るく映し出されるのだ。

オートレース場、赤外線探査衛星WISEが物体の温度差を利用して、どのようにネメシスを探査するか確かめてみよう。
Alex Filippenko(University of California,Berkeley)「私はこれからレースカーに乗り込み、高速でトラックを回る。
そしてレーシングカーを赤外線カメラで撮影し、車が周囲の環境より熱くなっている様子や、真っ赤に映し出された赤外線の波長を見る。」
速度は約270km/h、走行中の車を赤外線カメラで撮影した。
すると新たな視点で車の熱を捉えることができた。
「赤外線カメラは、カメラというより計測機で、温度をとても細かく捉える。
無数の画素ごとに温度を計測している。
熱くなっている部分は赤、オレンジ、白、熱くなっていない部分は冷たいイメージを持つ青や黒になる。」
熱い部分に色の違いがあるのが分る。
右側のタイヤは左より熱くなっていた。
カーブを曲がると圧力がかかるからだ。
タイヤの温度は約88℃、さらにこのカメラは昼間だけでなく、夜の暗闇の中でも計測できる。
探査衛星WISEも、太陽系の中の暗くて遠い領域を映しだす。
もしネメシスがあれば、赤外線で捉えることができるだろう。

Filippenko「数百万光年も先にある天体を観測できるのは、その天体が明るく輝いていて、莫大なエネルギーを発しているから。
でも太陽系周辺の天体は小さくて、太陽の光をあまり反射しないので、可視光線の波長では見えない。」
しかし科学者がネメシスに関連したデータを分析した時、彼らは気がかりなことを発見した。
ネメシスはあと数百万年間は戻ってこないと予測されているが、現在オールトの雲にある彗星の軌道を乱そうとしているものがあるという。
もしかしてネメシスなのだろうか。
ネメシスの仮説が提唱されて以来、暗くて赤い恒星の探査が行われている。
その恒星は、オールトの雲にある彗星の重力を定期的に乱しているだけでなく、多くの彗星を2600万年ごとに内部太陽系に送り込むという破壊的な一面も持っている。
しかしオールトの雲を調査していた時、現在何かが彗星の軌道を乱しているという不穏な証拠が見つかった。
ネメシスがすでに戻ってきたのだろうか。
Laughlin「もしネメシスが存在せず、太陽だけなのだとしたら、オールトの雲の彗星の軌道はすべて予測可能で、規則的になるはず。
軌道上を移動する時間がとても正確になる。」
他の天体から重力の影響を受けていなければ、オールトの雲の彗星は、ジャグリングされている物体のように、均一に分散しているはず。
しかし科学者が気付いたことは、どれだけではない。
Laughlin「彗星が空のどこから飛来してくるか調査した結果、彗星が飛んでくる方向は空の特定の領域に集中していると分かった。」
その理由は・・・
宇宙には未発見の天体があって彗星が飛んでくる方向はそうした天体が持つ重力の摂動によって決まるのだと。
科学者たちは、ある巨大な天体がオールトの雲を乱しているのではないかと推測している。
それは何らかの事故が交通渋滞を引き起こしているのではないかと推測することに似ている。
壁面にあるのはロサンゼルス市内の高速道路網、市内の主な高速道路が表示されている。
この図の緑色は交通の順調な流れを、赤は交通渋滞が引き起こされていることを意味している。

Danly「これを見れば渋滞していることはわかるが、状況を具体的に知りたければ、監視カメラの映像を見るか、現場にいる人からの報告を受ける必要がある。
同じく天文学者も常に見えないものを理解しようとしている。
天文学者は何かの存在を推測する。
その存在が見えるからではなく、それが周辺に与えている影響が見えるからだ。」
ラッシュアワーの間、少ない車線に多くの車があふれる、または交通事故が起こる等の理由によって交通渋滞が引き起こされる。
オールトの雲にも同じような混乱が見られるというなら、犯人はネメシスなのだろうか。
オールトの雲の混雑を説明する驚くべき仮説が提唱されている。
その仮説によると、オールトの雲を混乱させている犯人はネメシスではない。
木星の4倍の大きさに相当する未発見の巨大な惑星だと推測されている。
実在すれば太陽系でもっとも大きな惑星となるが、天文学会はこれをテュケーと名付けた。

Laughlin「テュケーはネメシスとは対照的、まずネメシスの方は、元々の仮説では赤色矮星とされ、木星の100倍の質量があると考えられていた。」
ネメシスと違いテュケーは恒星のように光を発しない。
むしろ見た目が変わった木星のようだという。
雲の切れまがみえ、そこに雷が発生している。
その雷の光が上空にある雲を明るく照らしている。
テュケーがオールトの雲にある彗星の軌道を乱しても、地球の周期的な大量絶滅の原因とはいえない。
太陽を周回する周期については、ネメシスは2600万年だが、テュケーは100万年。
しかもテュケーはネメシスの比べとても小さい。
Laughlin「テュケーは彗星を弾き飛ばして地球に周期的な大量絶滅を引き起こすような、またオールトの雲の規則性を乱すような強い重力を持っていない。
つまりテュケーは彗星が飛ぶ方向に、多少の影響は与えられるが、彗星を押出すほどの力はないと考えられている。」
もしテュケーが実在するなら、NASAの赤外線探査衛星WISEによって発見されるだろう。
太陽系に未知の巨大な惑星があるという仮説には驚くが、それがもう1つの未知の恒星ネメシスにつながりはしない。
しかし近年ネメシスの存在を裏付けることになるかもしれない新たな証拠が、太陽系の外円部で発見されたという。

2003年、天文学者のマイク・ブラウンは、歴史的な発見をした。
夜空に説明のつかない天体を見つけたのである。
Mike Brown(Caltech)「セドナを発見した時、コンピューター画面を見ながら思った。
こんな遠い所にありえない、太陽系にこんな天体が存在するはずがない。」
Brownが偶然発見した天体は月よりわずかに小さい小惑星セドナ。
しかしセドナには不可解な点があった。
セドナは太陽から冥王星までの距離のおよそ3倍にあたる遠い地点を周回していた。
天文学会では、惑星は存在しないと考えられていた場所だ。
Brown「そこは太陽系でもっとも遠い低温の領域。
もしセドナの表面に立ち、ピンを持って腕を伸ばして太陽を見たら、太陽はピンの頭に隠れてしまうほど。」
予想外に遠い領域に存在することに加えて、セドナは大きな楕円軌道を描きながら太陽系を周回していた。
謎なのは、それほど遠い軌道を周回する要因となるものがセドナの近くに何もないこと。
ではなぜセドナは大きな楕円軌道を描いているのだろうか。
もしかしたらネメシスが何らかの役割を果たしているのだろうか。
トランポリンの跳躍を見てみると、どのようにしてセドナが大きな軌道を周回するようになったか理解できるという。

Brown「これはどれだけ飛んだかが分る計測用のポール、60cmごとに目盛がある。
それだけ飛んだかということは、太陽からどれだけ遠くを周回するかを意味する。
通常の円形軌道では、惑星は床から常に同じ距離を保つ円形軌道の他に、太陽の周りを楕円形に回る楕円軌道もある。
太陽から遠ざかった後、また太陽の方に戻ってくる。」
天体が重力によって軌道を保つのと同じく、人間はトランポリンで頂点に達すると、重力で引き戻される。
「このまま何もおきなければ、私は同じ高さで跳躍を続けながら、永遠にこの軌道を保つ。」

しかし不思議な何かがセドナに影響を与えた。
セドナは謎の物体とぶつかって、惑星が存在しないとされる領域に押し出された。
推測によると、それはネメシスだという。
そしてもし太陽の邪悪な兄弟星ネメシスが存在するなら、科学者はいつネメシスが戻ってくるか、正確に判断できるという。
数10億年前、セドナは他の惑星と同じように、円形に近い軌道で太陽を周回していた。
しかしある時奇妙なことが2つ起きた。
まずセドナの軌道が極端な楕円軌道に変わったこと、次にその軌道が遠くに押し出されたこと。
それについては今のところ説明がつかないという。
楕円軌道をもたらした要因は、かなり容易に説明できる。
外部太陽系の巨大惑星木星と度生からの重力作用だと考えられている。

それをトランポリンで解説しよう。
どうやって楕円軌道をとるようになるかを理解するには、さらに高く飛ぶ必要がある。
トランポリンで跳躍中に、他の人が加わると、跳躍力が増すように、太陽系の巨大ガス惑星が重力の作用で小型の天体を跳ね返し、軌道を大きな楕円軌道に変えた可能性がある。
Brown「今セドナが順調に楕円軌道を進んでいる。
その後惑星の1つに近づいた。
するとその惑星の重力が加わり、セドナは押し出された。
さらに大きな楕円軌道を描く。
その後木星に近づいた。
木星の跳躍が加わったので、セドナは太陽系のずっと外側に送られる。」
木星と土星によって生み出された軌道の跳ね返しは、なぜセドナが楕円軌道をとるようになったかの説明になる。
しかしなぜ太陽系のはるか遠く、つまり惑星は見つからないだろうと考えられていた領域にまで押し出されたのだろうか。

「セドナは楕円軌道を進みながら、徐々に外側に移動していった。
そしてセドナは他の重力の作用によって、違う軌道に押し出されたまま戻ってこれなかった。」
それはまるで2つ目の重力が通りかかり、セドナを違うトランポリンに押し込んで、予想外の領域に跳ね飛ばしたかのようだ。
「考えられる答えは、セドナの軌道が広がり続けている時に、太陽の近くに別の恒星があったということ。」
Laughlin「太陽系は恒星の集団の中で形成されていったので、初期太陽系ともなれば近くの恒星や重力の強い惑星によく出くわしたことだと思う。」
太陽の兄弟の多くは、はるか昔に離れていった。
しかしネメシスの仮説によると、そのうちの1つが今でも存在し、太陽を周回しながら周期的に彗星の集団を乱し、そしてもう1度地球大量死をもたらすという。
もしそれが正しいなら、ネメシスが1000万年後に戻ってきた時、未来の人々は底知れぬ恐怖に直面するだろう。
Laughlin「月、火星、そのほかの惑星は基本的に現在の状態と変わらないだろう。
地球では、都市はなくなっていても大陸は現在とほぼ同じ場所に残っているはず。」
しかしネメシスの仮説によると、大きな変化が太陽から1光年先で始まっているという。
赤みを帯びた暗い星がオールトの雲に入る。
ネメシスが戻ってきたのだ。
もし人類がまだ地球に存在していたら、彼らは宇宙の脅威に直面するだろう。

Filippenko「オールトの雲には彗星が10兆個以上あると言われている。
だがオールトの雲と地球との間の空間は非常に大きいので、地球にいて、常に彗星が降ってくるようなことはない。」
ジャグラーがボーリングの玉を受け取った時のように、ネメシスは彗星を軌道から弾き出す。
Muller「オールトの雲の内側には木製と太陽が天体を追い出した無の空間があり、地球はそこにある。」
だがネメシスが近づけば、内部太陽系は射撃場となる。
Brown「最初はいつもより少し多い程度だが、突然次々と飛来してくる。」
Filippenko「ピーク時には、1年に1000〜10000個の彗星が空に見えるだろう。」
予測によると、地球は100万年間彗星が集中的に飛来する領域にあるという。
Muller「100万年間にわたって10億個の彗星が飛来する予定だが、計算では地球に衝突するのはそのうちの1つか2つだけ。」
Laughlin「いつそういったことが起こるかは正確に予測できない。
だが将来彗星サイズの天体が衝突して地球を破壊し、危険な局面をもたらす可能性が現在よりずっと高まるだろう。」

だが彗星の衝突によって地球が新たな大量絶滅に見舞われるかどうかは私達次第のようだ。
Muller「次の大量絶滅まで時間があるので、ネメシスが戻ってきて、大量の彗星が空を覆うことになっても、人類はそれを回避する方法を編み出しているだろう。」
このような未来を回避できるかどうかは、科学者がネメシスを発見する、または排除するまで誰にも分からない。
未来のある日、たとえ空が彗星で覆われることになるとしても、人類は太陽の邪悪な兄弟の犠牲にならないよう、自らを守る手段を見つけてゆくだろう。

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