Nothing to say, yet
Transcription
The transcript discusses the future of the solar system in 5 billion years. It explains that the sun will eventually lose its ability to shine and will slowly die out after all its hydrogen fuel is depleted. The transcript also mentions the process of star formation and growth, the increase in the sun's brightness and temperature over time, and the eventual collision between the Milky Way and the Andromeda galaxy. It concludes by mentioning the formation of a new galaxy and the extinction of life on Earth. こんにちは、鞘です。今回は50億年後の太陽系の未来をご紹介します。 太陽系は、太陽を中心に回る星々のグループ。 もちろん私たちの地球も、その中に含まれています。 これから50億年の間に、太陽系は今とは大きく、その姿を変えていきます。 まずは、太陽系の中心、太陽について見ていきましょう。 今からおよそ50億年後、太陽は今のように光り輝いてはいないと言われています。 太陽が光り輝くのは、星の中心部で核融合反応という現象が起きているから、 その時に生まれる大量のエネルギーが光となり、私たちの目に届くのです。 太陽が安心して輝くことができるのは、核融合反応に必要な燃料である水素が太陽の中心部に十分あるからです。 でも、この水素がすべて燃え尽きてしまえば、太陽はゆっくりと輝きを失い、静かにその生涯を終えていくのです。 46億年前に生まれた太陽は、誕生してからしばらく経った後に、内部で核融合反応が始まり、自ら光るようになりました。 ここで少し、生まれたばかりの太陽を観察しに、46億年前にタイムスリップしてみましょう。 太陽が生まれる前の宇宙、そこにはすでに自らの力で光り輝く星々が存在していました。 こうした光を放つ星たちは、光星と呼ばれています。 この広大な宇宙で無数の光星たちが、生まれては消え、そしてまた生まれては宇宙の塵に戻ることを繰り返していました。 これらの光星は、宇宙空間に漂っているガスや、塵が集まってできる小さな塊から始まります。 そんな小さな星の赤ちゃんに、さらに塵が集まり、時には他の小さな星とぶっかって合体し、だんだんと大きなサイズの星になっていきます。 ある一定の大きさになった星は、内部で核融合反応が起きるようになり、光星へと成長を遂げるのです。 このような光星の誕生と成長の過程は、現在も宇宙のあちこちで繰り返されています。 例えば、ここに示す画像は、NGC2035という無数の光星たちが形成する領域を、特殊な望遠鏡で撮影したものです。 この画像の右側の雲のような部分が、それです。 そこでは、新たに生まれつつある赤い星々が、ガラスと塵の雲を形成し、刻一刻とその姿を変えていく様子が捉えられています。 このようにして生まれた、太陽よりも前に誕生した小さな光星たちの命は、とても短いものでした。 それらの星は、生まれてから数百万年のうちに大爆発を起こして、再び宇宙の塵へと戻ってしまいました。 先ほどの画像の左側のこの部分、この少し赤いモヤがかかったような部分は、一度生まれた光星たちが宇宙の塵に戻ってしまったことを表しています。 このようにして再び宇宙の塵となってしまったかつての光星は、宇宙空間に漂いながら年月を重ね、また少しずつ集まって、ついに太陽が誕生したのです。 では次に、太陽の寿命について見ていきましょう。 太陽はまず、誕生してからおよそ1億年後に、内部で核融合反応が始まりました。 この核融合反応で内部の水素が燃え尽きるまでは、およそ100億年かかると言われています。 つまり、太陽が安定して光り輝くことができるのは、100億年の間だけということ。 しかし、太陽の核融合反応が始まったから、現時点でもうすでに45億年が経っています。 ということは、太陽が今のように輝くことができるのは、あと50億年ほどしかない、ということになります。 太陽が寿命を迎えるまで、今まさに折り返し地点に差しかかっているのです。 あと50億年ほどしか輝き続けることができない太陽。 ただ、どうやらこのままずっと、今と全く同じように輝き続けることは難しく、徐々に変化していくようです。 少し詳しく見ていきましょう。 一般的に、星の一周には、安定した気管と不安定な気管があります。 その中で、現在の太陽は、膨張と収縮の力のバランスが保たれている、安定した状態。 この状態のことを、主系列星の段階と言います。 太陽のような恒星は、重力を持っているため、中心に向かって収縮しようとする力が働いています。 一方、恒星の内部で核融合反応が起こると、その熱によってガスが膨張し、外側に向かって膨らもうとする力も働いているのです。 この収縮と膨張が、ちょうど同じくらいの力で釣り合うとき、恒星のエネルギーのバランスが保たれ、主系列星という安定した段階が続くのです。 しかし、中心部の水素が燃え尽き、収縮と膨張の力のバランスが崩れると、恒星はその役割を負え、星として最後の段階へと向かっていきます。 バランスが崩れるまでの50億年の間に、太陽にはもう一つ大きな変化が起こります。 だんだんと光の強さを増し、今よりももっと眩しく輝くようになるのです。 実は、太陽の明るさの変化は今に始まったことではありません。 45億年前と比べて、およそ30%も明るくなっているんですよ。 これは、太陽の中で起こっている核融合反応がだんだんと強さを増しているから。 内部の水素が燃えるほど、中心に向かって強い収縮力が生まれ、温度が上がっていきます。 温度が上がれば、さらに内部の反応が強くなります。 そうして温度の上昇と熱の密度が増すことにより、さらに反応が促進され、より強い光を放つようになるのです。 その結果、太陽が寿命を迎える50億年後の未来には、現在の2倍の明るさになっていると言われています。 これは、太陽が2つ並んで輝いているのと同じ状態。 眩しすぎて、目も開けていられなさそうですね。 また、この頃には、太陽から発せられる熱も強くなり、想像を超えるほどの熱波が地球を襲うと言います。 その温度は、地球上の水がすべて沸騰して蒸発してしまうほどの温度。 そうなれば、地球はもう生物が住める環境ではありません。 おそらく地球上のすべての生物は、絶滅するのではないかと言われています。 こうして、安定した主系列星の段階を終える太陽。 次は、赤色巨星という天体に変化します。 赤色巨星とは、役割を終えた行星が姿を変え、大きく膨らんでいく段階。 膨らむにつれて、正面の温度は少しずつ下がります。 温度が下がることで、外からは赤く見えることから、赤色巨星という名前が付けられました。 赤色巨星になると、太陽はだんだん膨張し、50億年後には今と比べて170倍もの大きさになります。 その大きさは、彗星や金星の軌道にまで達するほど。 つまり、彗星や金星は膨張する太陽に飲み込まれてしまうのです。 太陽の持つ熱に焼かれ、星は蒸発してしまうと考えられています。 そして、今からおよそ75億年後、太陽は最終的に200倍から800倍にまで膨張。 その大きさは、太陽から3番目に近い惑星、私たちの地球の位置まで到達するほどだといいます。 この時、地球はどうなってしまうのでしょうか。 実は、現時点ではまだはっきりとした予測は立っていません。 太陽がこれほど巨大になった時、地球は太陽に飲み込まれてしまうとも、 弱まった太陽の重力によって、今よりも外側に遠ざかるとも言われています。 太陽の重力が弱まるのは、太陽が赤色巨星の段階に入る際に、質量が宇宙空間に放出されるためです。 太陽の重力が弱まることで、それまで太陽の引力によって捉えられていた地球や火星、木星、土星が、 現在の軌道から外側に押し出す、太陽から遠ざかる可能性があると考えられています。 驚くほど大きく膨張した太陽によって、太陽系の惑星には、もう一つ大きな変化がもたらされます。 その変化とは、ハビタブルゾーンが変わることです。 ハビタブルゾーンとは、日本語で生存可能領域とも呼ばれ、 大気圧が十分にあり、液体の水が星の表面に存在する領域のことです。 このハビタブルゾーンに位置する星には、生命が存在してもおかしくない環境が備わっています。 現在、太陽系の中で、ハビタブルゾーンにある星は、地球以外には発見されていません。 しかし、太陽が膨張し、今よりも強い光や熱を発するようになると、 地球が生命の住める星ではなくなるかは異に、地球よりも外側にある星が、ハビタブルゾーンに入る可能性があるので、 例えば、土星の衛星である、タイタン。 現在のタイタンは、マイナス179度という超低温の地上に、液体のメタンやエタンが流れる過酷な環境の星です。 太陽系で、地球以外に唯一、安定した液体がある星として、生命が存在するのではないかと言われているタイタン。 その大地の一部には、放った水が存在しています。 太陽が膨張すると、太陽の熱によって、タイタンの気温がだんだん上がります。 そして、現在の地球と同じくらいの気温になります。 つまり、液体の水が存在し、生命が生息することのできる気温になるのではないかと予測されているのです。 こうして、放つ光も倍になり、強い熱を発しながら、太陽は限界までどんどんと膨らんでいきます。 そしてついには、表面にあるガスや物質を宇宙空間へ噴出し、惑星状星雲に変化します。 それはまるで、宇宙空間に浮かんだ雲のような光景。 この時、太陽の中心から放出される赤外線によって照らされた雲は、私たちの目には緑色に輝いて見えるといいます。 ガスの噴出は、およそ50万年にわたって続き、そのガスが晴れると、太陽の中心部分だけが宇宙に取り残されたように浮かび上がります。 太陽は白く淡い光を放つ、白色外星になるのです。 白色外星になった太陽は、この後、何兆年もかけてゆっくりと冷えていき、ついには熱を失った黒色外星に変化します。 これが太陽の最後の姿。 太陽は黒色外星として、この後の長い長い時間を宇宙に漂い続けると言われています。 ここまで、太陽がその役割を終えるまでの様子をご紹介してきましたが、 実は、太陽がその生涯を終える少し前、もう一つの大事件が起こることが予想されています。 ここで、視点を太陽系よりももっと広い範囲に広げてみましょう。 この図で左側にあるものが、私たちの太陽系がある天の川銀河です。 そして、この天の川銀河の右下あたりに、大きな銀河が見えます。 実はこの銀河、現在も猛烈な速さで、私たちの天の川銀河に近づいてきているのです。 そして、今から40億年後、ついには私たちの天の川銀河に、この銀河が突っ込んできて、大衝突を起こすというのです。 その銀河の名は、アンドロメダ銀河。地球からおよそ250万光年の距離にある巨大な銀河です。 その大きさは、天の川銀河の約2倍。こんなに大きな銀河ですが、今、この瞬間も天の川銀河に向かって、接近しているのです。 しかも、秒速122kmという、考えられないスピードで、こんなに巨大な銀河がぶつかってきたら、我々の銀河はどうなってしまうのでしょうか。 考えただけでも恐ろしいことなのですが、銀河同士の衝突は、この宇宙において、実はそんなに珍しいことではありません。 宇宙が誕生して以来、比較的近い位置にある銀河同士が衝突し、合体してさらに大きな銀河に成長していることは、何度も起こっています。 実際、私たちの天の川銀河も、100億年前には、別の銀河と衝突しているのです。 また、我々のいる天の川銀河に向かっているアンドロメダ銀河も、少なくとも過去に1回は、別の銀河との衝突を経験しています。 宇宙という広大な地方では、ある意味でありふれた出来事である銀河の衝突、それがおよそ40億年後に再び起ころうとしているのです。 でも、銀河と銀河がぶつかると聞いても、イメージが湧きませんよね。 一体、どうなるのでしょう? 星と星がぶつかり合い、大爆発を起こすようなイメージを持つ方もいるかもしれませんね。 もしそんなことになったら、この世の終わりのような、かなり怖い世界ですよね。 でも大丈夫、実際にはそんなことにはなりません。 と、言うのも、それぞれの銀河の中の星々は非常に広い間隔を空けて、すかすかに散らばっている状態。 銀河が衝突するといっても、星と星は互いの間をすり抜けるようにして交差するため、ぶつかって大爆発、というようなことは起こりません。 ただ、星と星が交差するとき、ある興味深い現象が起こります。 それは、天の川銀河とアンドロメダ銀河が、それぞれに持っていた青函ガスが圧縮されるのです。 密度がぐっと高くなる、二つの銀河の青函ガス。 青函ガスの密度が高くなると、その中で新しい星が大量に誕生し、二つの銀河に属する星が爆発的に増えると予測されています。 そして、一度すり抜けて通り過ぎたり、新しくできたりした星たちが、互いの重力によって、再び引き合い、一つの大きな銀河へと合体していくのです。 二つの銀河が合体するとき、一体、どんな光景が広がるのでしょうか。 私たちは、天の川銀河とアンドロメダ銀河の衝突を見ることはできません。 ここで、今まさに衝突を始めている、別の銀河の様子を参考に見てみましょう。 これは、地球から遥か6000光年先の場所。 NGC4567とNGC4568と呼ばれる、二つの銀河が衝突している様子です。 端から少しずつ、重なり合う二つの銀河。 なんて雄大で、幻想的な姿なんでしょう。 この美しい景色の中に、星々は交差し、そして新しい星が生まれ、一つの大きな銀河になっていくのです。 では、我々の太陽系はどうなっていくのでしょうか。 銀河は合体するのですが、交わった二つの銀河の重力の影響で、 もともと存在した銀河の形は崩れ、歪みが生じます。 私たちの太陽系は、もともと天の川銀河の端の方に位置しています。 しかし、アンドロメダ銀河との衝突の影響で、重力の軌道が変わり、 太陽系は天の川銀河の中で、今までよりももっと外側に弾き飛ばされると考えられているので、 衝突した二つの銀河は、その後、ゆっくりと時間をかけて、一つの銀河になっていきます。 つまり、太陽がその役割を終えた後、この宇宙に大きな銀河がまた一つ完成するのです。 そんな壮大なイベントを前に、私たちの太陽は最後の時に向かって、 今、この瞬間も、ゆっくりと歩みを進めています。 50億年後の太陽は、その明るさも、その大きさも、今とは全く違う姿。 その太陽に焼き尽くされ、地球の生命も絶滅するでしょう。 それと同時に、アンドロメダ銀河と一つに融合していく天の川銀河。 天の川銀河。私たち人類は、その瞬間を決して見ることができません。 それでも宇宙は輝き続け、今とは違う宇宙の姿を作り出していきます。 それはきっと、今にもまして神秘的で美しい姿。 そんな姿を思い描きながら、今回の旅はおしまいにしましょう。 いかがだったでしょうか。 この動画が気に入っていただけましたら、チャンネル登録と高評価ボタンをお願いします。 たくさんのコメントもお待ちしておりますので、感想をぜひ聞かせてくださいね。 それではまた、次回の動画でお会いしましょう。
