【宇宙解説】全員が眠れなくなる「宇宙の雑学」３７選

「宇宙の雑学」３７選

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#宇宙#科学

どうも皆さんこんにちは宇宙解説のお時間 ですそれではよろしくお願いいたし ます地球の近未来現在の地球は グリーンランドや南極大陸など地標のごく 一部だけが氷に覆われています一方今から 約7万年前から約1万年前までは現在の カナダ全域やヨーロッパ北部シベリア西部 までがに追われ地球全体がずっと寒かった ことが知られていますこうした時期を表記 と言います現在は表記が一旦終わり次の 表記までの間の間表記にあたります表記の ことを氷河器と呼ぶ方もいるかと思います が厳密な意味での氷河器とは地球の表面の どこかに表彰や氷河が存在する時期のこと ですその中で特に寒く極地の表彰や産地の 氷河群が拡大する時期が表記で表記に 比べると温かい時期が表期になりますなの で現在の地球は氷河器なのです地球の長い 歴史の中には極地にも表彰が存在しない無 表書きもありました例えば恐竜がいた時代 の一部がそうで当時の機構は現在よりも ずっと温暖だったのです地球は過去 300万年の間に表記と間表記のサイクル を数十回繰り返してきまし た前回の表記は現在よりも平均気温で5 から8°ほど低かったとされていますこれ は現在の東京と札幌の年平均気温の差 ぐらいのイメージです表記と言うと1年中 雪と氷に閉ざされた世界をイメージしがち ですがそんなことはありません また表記には降った雪が陸地にツモって 凍りとなり顔から海と水が流れ込まなく なるので海面が下がり利口が広がります 前回の表記には海面が今より120mも 低く北海道はサハリンそしてユーラシア 大陸と地になっていたとされますでは次の 表記はいつやってくるのでしょうかこの 300万年ほどにおける間表記をはまに 23万年続く場合もありましたが多くは 1万年程度の期間でしたそうだとすると 現在の間表記専門的にはmisiと呼ば れるものも終わりが近いように思います 実際1970年代までは地球が寒冷化に 向かっているとの分析が多かったことも あり次の表記の到来が近いという見方が 有力でし たしかし現在地球温暖化問題を扱う国際的 な科学研究組織であるipccは間表記が まだしばらく続くとの見方を示しています 2007年の第4次評価報告書では今後 3万年近くは自然要因での関連化は起き ないと書かれていますしたて当面は地球の 関連化より温暖化への対策を行うべきと いうのがipccの首長ですところが別の 研究チームは2010年に異なる見通しを

発表しました温暖化対策として2酸化炭素 の排出削減を続けていくと1500年以内 に表記が到来するだろうというのですこの ように専門家の間でも次の表記の到来時期 について意見が分かれており現在も研究が 進められていますそもそも表記と環表記の サイクルはなぜ起きるのでしょうか現在 多くの研究者の指示を集めているのが セルビアの地球物理学者ミランコビッチが 80年ほど前に唱えたミランコビッチ サイクル説 です彼は30年以上にわって地球の軌道 要素と気温の変化の関係を計算し続けまし たその結果3つの要因によって地球の北 半球に届く日車両が少なくなった時に表記 が始まると予想したのです北半球に届く 日車両が問題になるのは北半球と南半球を 比べると北半球の方が海洋に対して大陸の 締める割合が多いからです大陸は海洋に 比べて温まりやすく冷めやすいという性質 を持つので日車両の変化が気温の変化に 結びつきやすいのですまた一旦大陸に表彰 や氷河ができると氷が太陽光を反射する ため寒冷化に一層発射がかかりますこの ために北半球における日車量が減ると表記 を招くことになるのですでは日車両に影響 を与える地球の起動要素とは何でしょうか 1つ目は地球の好転機動の立心率の変化 です地球は太陽の周りを楕円を描いてして いるので太陽からの距離が起動上で異なり ます太陽に最も近づく近日線と最も 遠ざかる演じ線とでは太陽から受ける日車 量が約7%違いますところが好転機動の 利信率は主に木星からの重力の影響で変化 しますその変動周期は約10万年で利率が 最も大きくなると近線と演じ線とでは2 車両が20%も違ってくるのです2つ目は 地軸の傾きの変化です現在地軸は好天機動 に対し23.4°傾いています地軸の傾き が季節による太陽の高度の変化をもたらし それが日車両の違いとなって式を生むこと はご存知かと思いますその地軸の傾き具合 は約4万年の周期で22.1Cから 24.5Cの間を変化し ますこれは主に太陽と月の重力の影響です 地軸の傾きが小さくなると夏の高移動地方 での日車量が少なくなり北極拳の氷も解け にくくなります3つ目が地軸の最多運動の 影響です地軸は現在23.4°傾いてい ますがその角度をほぼ保ったまま地球は ゆっくりと首振り運動をしています駒回し の駒が回転の勢いがなくなってくると首を 振るようなものでこれを幸佐運動と言い その周期は約2万6000円です現在地球 は北半球が冬の時期に近日点を夏の時期に

延日点を迎えますそのため北半球の夏は 太陽からの距離が遠いので日車両が比較的 少なく表彰が夏のうちに解けにくい状態 ですしかし最多運動によって知事が現在と 逆の方向に傾き近日点で北半球の夏を 迎えるようになれば北半球の表彰が解け やすくなるのですただし実際には最多運動 だけではなく他の惑星の重力による好転 軌道の長軸方向の変化も近日点や延日線の に影響を与え ますそのため近日線や延日線をどの季節で 迎えるのかは約2万2000年の周期で 変化することになりますこれが3つの要因 です好転機動の利心率が大きい地軸の傾き が小さい差運動によって北半球の夏を延日 線で迎えるこれらが重なると北半球の夏の 日車両が最小になりますこれが表記の 始まりになるというのがミランコビッチの 主張です20世紀後半以降南極の表書コア の分析などによって過去数十万年の地球の 気温が詳しく判明しましたその気温の変化 の様子が彼の理論でうまく説明できること から表記と間表記のサイクルを説明する 有力な理論とみなされていますただし地球 機動要因による日車両の変動だけでは地球 規模の気象変化は起きないという意見も ありますそこで日車両の変動に加えて待機 中の2酸化炭素濃度の変動が正の フィードバックをもたらすといった考えも 提案されていますipccの2007年の 見解もミランコビッチサイクル説に基づい ています41万円前に2万8000円も 続いたMIS11という表器がありました このMIS11と現在の表器であるM1と はミランコビッチサイクル説による日車両 の変化が似ているので現在の間表記はまだ 当分続くだろうという主張ですしかし別の 研究者によると現在のMIS1はMIS 11の終わり後の様子に近いつまり現在は 表の入り口であると解釈できるそうです またMIS1はむしろ78万円前の間表器 であるMIS19に近いという新設が 2010年に発表されました利信率の変化 に約10万年周期だけではなく約40万年 周期のものもあることを考慮するとこうし た見方ができるそうですこの場合今の2加 炭素のならになりませんが産業革命以前の 濃度まで2酸加炭素を減らすとあと 1500年以内に表記が到来すると言い ますつまり表記が早く来るのを避けるため には温暖化かす排出の削減を行う方が むしろ良いことになりますipccの次回 の評価報告書2014年です次の表記が 近づく可能性に触れることがあります ミランコビッチサイクル説は気象の変化に

影響を与える日車両の変動を地球の軌道 要因に求めたものですしかし日車両の変動 は太陽の側に原因がある可能性も考えられ ます太陽自身の活動が強くなったり弱く なったりすれば地球の気象に大きな影響を 与えるはずです近年太陽の磁場に異変が見 られることが分かり太陽の活動が低下に 向かうかが指摘されていますこれは日本の 弱や国立天文台がアメリカやイギリスと 共闘を開発して打ち上げた太陽観測衛星 火の手のデータから分かったものです地球 が1つの大きな磁石となっているように 太陽も星全体が磁石になっていて地球より はるかに強い磁場を持っています2010 年の時点で太陽の北極にS局南極にN局が ありましたS局とN局は約11年周期で 反転しこの反転時に対応表面に見えるほの ような黒点が増え太陽の活動が活発になる ことが知られていますしかし2012年4 月日本の国立天文台や医科学研究所の研究 者を中心とした国際研究チームは太陽の 極域の地馬の変動の様子に異変が見られる と発表したのです 研究チームは日の出を使って太陽の磁場の 様子を調べましたすると太陽の北極はS局 からN局に変わりつつあるのに南極はN局 のままだったのですこのままでは北曲も南 局もN局になり代わりに太陽の赤道付近に S局が作られる40局構造ができるかも しれないと研究チームは予想しました実際 にその後の観測でも太陽の北極では磁場の 反転が急速に進む一方太陽の南極では磁場 の反転の兆候が見られていません40極 構造ができるような事態になると太陽の 活動にどんな変化が生じるのでしょうか実 はこれと似たような状況が今から約380 年前にも起きていたと考えられています この時はその10年後からおよそ7年間に わたり太陽の表面に黒点がほとんど現れ ない時期が訪れました黒点数は太陽活動の 指標なのでこの時期の太陽は一時救命して いたようなものでありマウンダー極小器と 呼ばれていますこの時は表記ほどは寒くは ありませんが北半球全体が寒冷化し イギリスのテムズ顔が冬に完全に凍りつく など厳しい寒さの冬や涼しい夏が続いたと 言います日本では江戸時代の初期でしたが 歓迎の大基金や原論の基金などが起きて 東北地方を中心に大きな被害が出 ます今回の太陽の磁場の異変もこうした小 表記の前プレかもしれません太陽の活動が この20年間で次第に弱まっていることは 国立天文台の信山電波ヘリオグラフの データも示していますただし地球温暖化の 傾向を考えるともし太陽の活動が弱まった

としても温暖化を打ち消すほど寒くなると は考えにくいかもしれませんいずれにして も太陽の磁場の異変を天文衛星などを使っ て実際に観測するのは事主にとって初めて の機会です今後少なくとも1周期は 引き続き太陽を詳しく観測し太陽に何が 起きているのか何が起こりうるのかを 見定める必要があると思われます太陽の 極域の磁場の極細構造まで分解できる主力 を持ち極点における磁場の極性の反転を 正確に判断できるのは日の出だけであり その成果が期待されます近未来に起こり うる太陽活動の変異で本当に恐ろしいのは 実は活動が低下することではなく激しい 活動が起きることかもしれません数千年に 1度程度の確率で発生しうるスーパー フレアが地球を多い地球規模の大停電が 発生するなど甚大な被害が起きる可能性が 近年指摘されています太陽の表面では フレア太陽フレア太陽面爆発という激しい 爆発が毎日のように発生しています爆発に 伴い強力な紫外線やX線がガマ線などの 電磁波や用紙など電気を帯びた高 エネルギー粒子が太陽の周囲に放出され ますまたフレアに伴って太陽を取り巻く超 高温の希薄なガスの物質がプラズマの塊と して爆発的に放出されるコロナ質量放出も 発生しますフレアやコロナ質量放出が地球 に向いた太陽面で発生すると電磁波や プラズマの塊が地球に従来します紫外線や X線は高速でやってくるのでフレアの発生 からわずか8分で地球に開します一方 コロナ質量報酬によるプラズマの塊りは 秒速1000km程度で開し1日から3日 かけて地球に届きますすると人工衛星や 飛行機の無線が使えなくなったり地上の 送電線に家電流がが流れ電力会社の危機が 壊れ停電が発生したりし ますこれが時嵐です極地方で見事な オーロラが見られるのも磁嵐の時です オーロラは磁嵐などによって運ばれてきた プラズマ粒子が地球の待機とぶつかって光 を放つ現象です磁荒らによる被害で有名な のは 1989年3月にカナダケベック州で起き た大停電です夜中に起きた停電は9時間 続き600万人が影響を受け被害総額は 数百円に登ったそうです他にも通信障害に よりリレハンメル5輪の中継放送が中断し たり日本のX線天文衛星アカが時荒らしに よる待機の膨張を受け回転して観測不能に なり半年後に待機圏に落下したという事例 があります フリアの強さはX線の強度によって小規模 のCクラス中規模のMクラス大規模のX

クラスなると分類されますXクラスより さらに上にはx10クラスX100クラス と呼ばれますカナダの大停電を引き起こし た1989年3月のフレアはXクラスでし たXクラスの大規模フレアが発生すると 地球に大きな被害が及ぶ可能性があります ではフレアの強さと発生頻度の関係はどう なっているのでしょうかCクラスのフレア は1年間に1000回ほど1日平均で約3 回発生していますこれがMクラスになると 年に100回ほどXクラスは年に10回 ほど発生しますフレアの強さが10倍の ものは発生頻度が10になるという綺麗な 関係性が見られるのです人類が経験した 最も強いフレアは1859年9月1日に 起きたキャリントンフレアと言われてい ます実はこれが人類が観測した初めての フレアでしたイギリスの天文学者 キャリントンが国典をスケッチしている 最中に太陽面でフリアが発生したことに 気づいたの ですこの時は低井戸のハワイやキューバで もオーロラが見えたほどの史上最大の時 荒らしが地球を襲えましたヨーロッパや北 アメリカ全土の伝法システムが停止し電信 用の鉄塔は火花を発し火法による火災も 発生したそうですしかしキャリントン フレアを凌ぐ強さのフレアは太陽では起き ないと考えられていました太陽で起きる大 規模フレアの100倍から1000倍以上 にもなる強さのものそれがスーパーフレア ですしかしスーパーフレアは太陽よりも ずっと若い構成や自転速度の早い構成で しか発生しないというのが従来の定説でし たこれに意義を唱えたのが京都大学付属 天文大大腸の柴田市でした柴田市の著太陽 大変スーパーフレアが地球を襲う日に 詳しく書かれています スーパーフレア2000年にアメリカの 天文学者たちが太陽に似た構成でも スーパーフレアが発生している事例を発見 しましたただしこれらの構成のすぐ近くに は木星サイズの巨大なガス惑星がありその 影響でスーパーフレアが発生するのだろう と解釈されていました私たちの太陽系には 太陽のそばに木星サイズの巨大惑星はない ので太陽でスーパーフリアが起きることは ないだろうというのが従来の見方でした これに対し柴田市たちの研究チームは NASAが打ち上げたケプラー宇宙望遠鏡 のデータを分析しましたその結果太陽に似 た148個の構成で365回のスーパー フレアが発生していたことを突き止めたの ですしかもこれらの構成の周りにはホット ジュピターが存在していませんでした

ケプラー宇宙望遠鏡は宇宙天文ファンの方 ならご存知と思いますが太陽以外の構成の 周囲にある惑星いわゆる系外惑星を探す ために打ち上げられました系外惑星が構成 の前を横切る際に構成からの光がわずかに 暗くなる様子を捉え系外惑星の存在を知る 仕組みですこれを利用して逆に構成が わずかに明るくなる様子からスーパー フレアの発生をしろうというのが柴田の 狙いでしたその構成にホットジュピター などの経戒惑星があるかどうかも同時に 調べられるのでまさに一石2兆というもの ですさらにスーパーフレアを起こした星は 10日ほどの周期で明るくなったり暗く なったりしていることも分かりましたこれ は星の表面に超巨大な黒点ができている ためだと思われます星が10日ほどの周期 で自転するにつれて黒点も位置を変えて いき地球の方に黒点が向いている時は星の 明るさが減るのですこして太陽と似たよう な構成でしかもほッジュピターがなくても スーパーフレアが発生することが分かり ましたなら私たちの太陽でスーパーフレア が発生しても不思議ではありませんフリア の強さが10倍のものは発生性頻度が 1/10になるという法則を適用すれば これまでに知られている最大の太陽フレア の100倍から1000倍の強さである スーパーフレアは数千年に1度くらいの 頻度で起こるかもしれないとシは推定して いますもし太陽でスーパーフレアが発生し たら地球にどんな薬剤がもたらされるの でしょうか私の予想はこのようなものです 強力な電池跡高エネルギー粒子の来で全て の人工衛生は故障し低機動の衛星は待機 膨張の影響を受けて地球に落下します国際 宇宙ステーションの宇宙飛行士や上空を 飛行中の旅客機の乗客は救世の放射線障害 を起こす恐れがありますそして中数時間と いう市場最短の時間でコロナ質量放出の プラズマの塊りが地球に到来し大きな時 荒らしが発生します全世界規模での大停電 が起こりテレビやインターネットも使え なくなるので大パニックの発生も考えられ ます電源喪失により福島原発の事故と同じ ものが各国の原発で起きる可能性もあり ます世界中で見事なオーロラが見られます がその美しさに見れる余裕はおそらくあり ませんしかも1度スーパーフレアが切ると 1年間に何度も発生すると思われるので 被害からの普及は用意ではありません太陽 で本当にスーパーフレアが発生する可能性 があるのかその研究はまだ始まったばかり ですしかも発生頻度が数千年に1度であれ ば今すぐに必要以上に怖がることはあり

ませんしかし千葉たちも言ってますが日本 人は1000年に1度という東日本大震災 をを経験しましたそれはこれまでは起き ないと信じられていた規模の自信でもあり ましたなので数千年に1度のスーパー フリアが数十年以内に起きても不思議では なく何の備えも必要ないとは言いきれませ ん現在太陽観測衛星や世界各地の天文台が 太陽の活動を盛りたし大規模フアが発生し そうな場合には警報を発する宇宙天気予報 の取り組みも進みますシも1994年4月 に起きた太陽フレアに祭祀警告メールを 世界中に送りそのおかげでアメリカでは磁 荒らの発生による被害を未然に防げたと いう経験をされたそうですそれまでは純粋 な知的高奇人から太陽の研究をされていた 柴田はこれをきっかけにし宇宙天気予報の 研究に真剣に取り組むようになったと言っ ています太陽の自局が約11年ごとに反転 しそのたびに黒点が増えて太陽の活動が 活発になります星の磁極が逆転するのは 太陽だけではありません私たちの住む地球 の磁場の向きも逆転することがあるのです 約11年周期で自局が逆転する太陽ほど 頻繁ではありませんが少なくとも過去 360万年の間に知事機は11回逆転した と考えられています知時期の逆転現象を 発見したのは京都帝国大学教授だった松山 市です1926年松山市は兵県豊岡市に ある原武道という洞窟で岩石が現在の時局 とは逆方向に時期を帯びていることを発見 しました原武道は約160万年前の噴火に よって流れ出た溶岩によってできたもの ですですヨガには自鉄鉱のような磁石の 性質を持った鉱物が含まれていますある 温度以上になると強性鉱物は磁石の性質を 失しい温度が下がると再び磁石になります その際にはその地点の知機の方向に沿って 時価されるという特徴がありますしかも 1度時価されると後から別方向に磁場を 加えても消えずに長く残りますつまり溶岩 を調べると噴火した当時の知事機の向きが 分かるのですまた海底などの体積物中にも 自鉄鉱粒子などが含まれていて体積した 当時の知事機の向きを知ることができます 松山市はその後日本国内や朝鮮半島中国 東北部などの岩石を調べ現在の知事期と 逆向きに時価しているものが多数あること に気づきましたさらに逆向きに自している ものは岩石の年代が古いと思われたこと から過去に知治が逆転していた時期があっ たのだと考え1929年に論文で発表し ましたしかし誰もその論文に見向きもし ませんでした当時はまだ岩石の年代を正確 に推定する方法がなく松山市の説は根拠に

乏しいと思われたの ですしかし1960年代になると放射性 同意元素による年代測定法が実用化され ますると年代の近い岩石は同じ向きに時価 していることが世界中で確認されました こうして知逆転が信じられるようになった のは松山市が1958年にこの世を去った 後のことだったのです知事期の逆転が実証 されたことでかつて同じく否定された1つ の仮説が復活しました それは我々の住む大陸が何億年という歳月 をかけて移動しているという大陸移動説 です知事機の逆転は数年から数十万年単位 で起きるとされますがなぜ知事機が逆転 するのかその理由はまだ明確になってい ません地球に磁場があるのは地球の内部に ある外角が溶けた鉄でできていてその大流 運動によって電流が流れそれが磁場を生み 知事機が作られるのだと考えられています いわゆるダイナモ理論です知事機の逆転 現象もこうした知事期の生成のメカニズム に由来するのだと思われますがカタル理論 は存在しないようです現在スーパー コンピューターを使ったシミュレーション や地球のコアを持した実験装置などによっ て知逆転のメカニズムの理解が進みつつ ある段階 です知が逆転すると言っても磁石が回転 するようなものではありません知が だんだんと弱くなっていきついに知機が ほぼ消滅し再び知機が現れる時に以前とは 逆向きの自局ができるというものですこの 知の逆転は数百年から数千年程度の短期間 で急速に起こることが分かっています現在 の知事機の向きは約78万円前からずっと ですこの向きが再び逆転することはないの でしょう か気になるデータがあります知事期の強さ がこの100年間で約6%弱くなっている のですこれは知事が逆転しつつあることを 意味するのではないかと考える研究者もい ますもしこのままのペースで知が弱くなれ ばあと2000年ほどで知事機はほとんど 消滅しやがて逆向きの知機が生まれるかも しれません知気が弱くなるあるいは消滅 すると何が起きるのでしょうか恐ろしいの は知機が消滅することで太陽風が地球に 直接吹きつけることですフレアやコロナの 質量放出がありましたが実は太陽からは超 高速のプラズマ粒子が絶えず周囲の宇宙 空間に流れ出していてこれを太陽風と言い ます風というと優しいイメージがあります がその正体は秒速数百kmで非する電気を 帯びたガスです水星が太陽と逆方向に長い 王を引くのは太陽の熱で溶けた水星の構成

物質が太陽風で流されるためです普段は 地球の千葉がシールドの役目を果たし太陽 風から地球を守ってくれていますしかし知 が消えてしまえば高エネルギーのプラズマ 粒子が直接り注いで地球上の生命を死滅さ せたり地球の気候に大きな影響を与える 可能性がありますまた知治期の消滅その ものが生命に悪影響を及ぼすという見解も あります例えば鉄鉱性の潜水艦内では知が 弱められます長期間潜水艦で潜水航行する 乗組員の中には代謝能力の低下や白血球の 減少など様々な生態の乱れが起こるという 報告があるそうですその一方で知機が一時 的に弱まったり消滅したりしても生態や 環境への大きな影響はないという指摘も あります実際前回の知直逆転が起きた約 78万円前の化石を調べても急激な環境の 変化を示すようなものは特にないそうです 当時私たちホモサピエンスの祖先はすでに 地球上にいたわけなのでで生命や人類の 祖先は何度も繰り返されてきた知期の消滅 逆転の影響を問題なく乗り越えてきたこと になりますそもそも知期の強さのこの程度 の変動は珍しいことではなくこのままの ペースで今後も知事機が弱くなりやがて 消滅するかどうかも分かりません知事機の 逆転のメカニズムやその影響については 解明すべきことがまだ多く残されている ようです夜空の星を長時間見ていると東 から登り南を通り西に沈んでいくのが 分かりますまた北の空の星は沈むことなく 半時計周りに回っています唯一その中心に ある北極性だけが動くことがありません こうした星の動きは地球が自転している ために起こる見かけの動きであり実際に星 や夜空が動いているわけではありません そしてコグマザアルフファ星という二等星 がたまたま地球の地軸の北方向に伸ばした 先になるのでこれを北極性と呼んでい ます北極星は巻田にあって動かない星とし て方位を知る手がかりなどに利用されてき ましたただ詳しく観測すると実は北極性も 非常に小さな円を描いて動いていることが 分かります地軸を北に延長した天の北極 から北極性は401分だけずれているので 全く動かないわけではないのですしかも昔 の北極性はさらに大きく動いていたことが 分かっていますこれは地球の地軸が ゆっくりとした首振り運動いわゆる幸佐 運動をしているためです回転体に外部から 力が加わると回転軸が周期的な首振り運動 をするのです地球の場合は太陽や月の重力 によって最多運動が起こります その周期は約2万6000円です地球の最 運動に気づいたのは古代ギリシャ時代の

紀元前2世紀に活躍した天文学者の 引っ張るコスでした彼は古い製図とその 当時の星空の様子を見比べ星の位置が昔と ずれていることに気づきその原因が地球の 最運動にあると考えたのです再運動のため に天の法は長い歳月をかけて変わっていき ます今から5000年前ピラミッドが建設 された頃は竜座の4等星であるトゥバンと いう星が天の北極になりました一方 ヒッパルコスの時代にはコグマ座ベター星 が北の北極の比較的近かったのでこれを 北極星としていましたコグマザベタ星には コカブという小名詞がありますがアラビア 語で北の星を意味する言葉に由来します 古代中国の真の四帝は自らを天の中心で ある北極星になぞらえ権威のより所にした そうですシコは引っ張るコスより1世紀 ほど前の時代の人ですが当時の北極星とは 古部のことですその後今から1500年前 からコマザアルファー星が天の北極に最も 近い星となり北極性の座を占めるように なります天の北極にもっと近づくのは今 から100年後のこと ですその後も幸佐運動によって天の北極は 移動し北極性と呼ばれる星も変わっていき ます2000年後から6000年後には ケフェウス座の星星が北極性を受け継いで いきますそして8000年後には白鳥座の 一等生デネブが1万2000年後には琴座 の一等星ベガが北極性となりますベガは 七夕伝説の織姫星ですが織姫は大抵の娘 でしたヒッパルコスが昔の製図を見ていて 地球の幸佐運動を発見したことがありまし たがそれから1900年近くのうちの18 世紀の初めに今度はヒッパルコスが作った 製図を見ていて驚くべき発見をした天文 学者がいましたその発見とは動かないはず の星静かなる星であるはずのがそれぞれ別 の方向に動いているというもの です天文学者の名前はハレと言いますハレ 水星が76年周期で地球に近づくことを 予言したイギリスの天文学者としてよくご 存じの方も多いと思います夜空に輝く構成 は日運動によって移動したり地球の幸佐 運動によって位置を変えたりしますがこれ らは地球の運動によってもたらされる 見かけの動きですでは構成は自分では一切 動いていないのかといえばそうではあり ません実際には太陽系に対して異なる スピードで別々の方向へ動いています しかし地球から見える構成は数後年から 数百高年も離れているので人間の一生ほど の短い期間ではその動きに気づかないの です構成のそれぞれの動きのことを固有 運動と言います地球から見た方向の変化

のみを固有運動と言い奥行方向の運動は 考慮しませんまた日運動や再運動さらには 年収視など王制自身の運動によらない影響 は取り除かれますあれはヒッパルコスなど 古代の天文学者が作った製図と当時の最新 の製図とを比較し0.5°以上も位置が 動いている星をいくつか見つけましたそれ は大犬座のシリウス内海座の アルクトゥルスなどです0.5といえば 太陽や月の見かけの大きさ程度ですこれら の星は地球から比較的近い距離にあるので 固有運動の値が大きくそのために晴れは 位置の変化に気付けたのです最も大きな 固有運動の値を持っている星はバーナード 星です毎秒約100kmというモン スピードで運動していて地球から見ると1 年間に約10秒角も動きますバーナード製 は太陽系から2番目に近い構成で約6高年 しか離れていませんただし赤色星という 暗くて温度の低い星なので約10頭級の 明るさしかなく肉眼で見ることはできませ ん太陽系から最も近い構成はケンタウルス ザアルファ星で地球から4.4高年の距離 にあたり秒速25kmで太陽系に近づいて い ます一等制ですが日本では沖縄イナでない と見られませんケンタウルスザアルファー 星が最も太陽系に近づくのは約 2万8000円後のことで3.1高年の 距離まで近づきますバーナード製も1万年 後には3.8高年にまで接近しますちなみ に固有運動とは私たちの太陽系に対する 星ぼしの相対的な運動つまり太陽系が 止まっていると考えた時の動き方ですが 実際に太陽系が宇宙の中で静止している わけではありません地球が太陽の周囲を 回っているように太陽系は天川銀河の中を 回転運動しています国立天文台の最新の 観測結果によると太陽は天川銀河の中心 から約2万60高年の場所にあり銀河内を 秒速約240kmで周回しています天川 銀河を一周するのに約2億年かかる計算に なり ます未来の予想固有運動によって構成が 様々な方向に動いていくと長い時間のうち には星座の形も崩れていきます数十年や 数百年では形はほとんど変わりませんが何 万年も経つと星座の形は大きく様変わりし ます大熊座の腰から尾の部分を構成する 北斗七世は明るい7つの星で構成され飛石 の形をしていますととは飛石の意味です 北極星を見つける際の目安の星としてもご 存知かと思われます現在の北斗七星は飛石 の絵の部分が大熊座のおの部分に飛石の5 の部分が腰の部部分になっていますところ

が西暦10万年後には星の固有運動によっ て北斗七性の形はかなり様変わりし ます表記の到来もスーパーフレアも知の 逆転も人類を含めた地球上の生命に大きな 危険をもたらす恐れがありますしかしそれ よりもはるかに大きな薬剤多くの生物を 存続の縁に追い込む最大級の自然災害が あります小惑星や水星の衝突です巨大な 天体が地球に衝突するといえばSFの絵が アルマゲドンやディープインパクトで描か れたパニックを思い浮かべる方がいると 思いますあるいは6500万年前に恐竜を 滅ぼす原因となったされる直径10km もの巨大隕石の衝突を連想する方も多いと 思れ ますしかしそれは所詮SFの世界のことと か何千万年前という大昔の出来事で現代の 私たちには関係ないというのが一般の方の 映らさる思いだったはずです宇宙から隕石 が降ってくるのは知っているしかしそれが 自分たちに危険をもたらすとは普段考えた こともない考えたところで危険とは限り なくゼに近いのではないかそう考えた方も 多いと思いますしかし天体衝突の心配を することが必ずしも有とは言えないことを 教えてくれたのが記憶にも新しいロシアの チェラヴィンス隕石の落下事件でした 2013年2月15日の午前99時20分 ロシアの西武ウラル地方のチェラヴィスク 州に巨大な隕石が落下したのです 秒速18kmで待機圏に突入した隕石は 待機との摩擦によって数万度の炎に包まれ ましたそして上空20kmで爆発し太陽 よりも眩しい先行に街が包まれますその 直後粉々になった無数の隕石が半径約 100kmの範囲に落下しましたさらに大 爆発から90秒後に爆音と衝撃派が待ち 遅い4000頭の建物のガラスや壁が崩れ 1200人以上の方々が負傷しました死者 が出なかったのが不幸中の幸というまさに 第惨時だったのです隕石とは宇宙空間から 地球の待機に飛び込んできた商店体の かけらが燃え尽きずに地球まで落下してき たもの です宇宙からは絶えず無数の小天体が地球 の待機に突入してきますがほとんどは重さ が数MGから数10g程度のものですこれ らは待機との摩擦で熱くなって光り地上 からは流星として観測されます上空 100kmあたりで光り70kmくらいで 燃え尽きるのが普通ですしかし飛び込んで きた小天体のサイズが大きくなると上空で 燃えつきに地上まで到達しそれを隕石と 呼びますチェラビスクに落下した隕石は 待機圏に突入した時点で直径17m重さは

1万Tもあったと推定されていますロシア では1908年にもツングースカの大爆発 と呼ばれる小惑星の落下がありました シベリアのサリについて450mの巨大な 小惑星が落下し上空1kmで爆発し半径 30kmに渡って森林が炎上したと言い ます平地であったために人的な被害は なかったということですもしチェラビンス ク隕石が落下したのが大都市であれば負傷 者の数は文字通り桁違いのものとなってい ましたさらに今回幸いだったのは隕石の 落下速度が比較的遅また低い角度で地球に 突入してきたことですそのために隕石が 高温状態にさらされる時間が長く隕石は 上空20kmで爆発して粉々になりまし た隕石の密度が低く全体がもろい状態だっ たことも空中分解した原因になったと考え られていますもし空中で爆発せずにその まま大事に激突していたら広島型原始爆弾 25個の衝突エネルギーが地上で解放され 直径200mのクレーターができたはず ですそして数万度の高温と圧力で粉砕され たクレーター内の岩石が100km四方に 炸裂し甚大な被害を及ぼしたと想像されて いますまたスクスカ大爆発のように上空 わずか1kmで爆発していたら数kmが 夜景の腹となり衝撃波の被害で数10km の範囲に壊滅的な被害が生じたとされます 今回の被害も決して小さくはありませんが それでもこの程度で住んなるはいくつもの 幸運が重なった結果のこと偶然の出来事に 過ぎないの です隕石の元になる小天体には小惑星と 水星があります小惑星は主に火星の軌道と 木星の軌道の間にあり太陽の周を転して いる数10万個の小さな天体ですただし小 惑星探査はやぶさが訪れた小惑星糸川の ようにもっと地球に近い場所を好転する ものもありそうしたものが地球と衝突する 恐れがあるように大きさは最大で直径 950km程度大多数は直径10kmにも 満たすじゃがいものようなびな形したもの がほとんどです太陽系誕生の際の惑星に 成長する前の姿を現代に再現していると 考えられることから小惑星は太陽系の化石 とも呼ばれます一方水星は数年から数十万 年ごとに太陽に近づく楕円形の軌道を持つ 天体です太陽に近づくにつれてどんどん 明るくなり長い王を引くようになります 水星は主に氷でできているため太陽に 近づくと氷が溶け内部に含まれていたガス が太陽風に流されて大引くのですではこう した小惑星や水星のうち地球に衝突して 大きな被害をもたらすのはどのくらいの 頻度でやってくるのでしょう

か今回のチェリビスク隕石の元となったの は直径17m重さ1万Tの小惑星でした 直径10mクラスの小天体だと研究者に よって数値に差はありますがこそ数十年 から100年に1回の頻度と予想されてい ますこれがツンクスカ大爆発クラス直径 50m程度の小天体になると数百年から 1000年に1回くらいになるそうです さらに恐竜を絶滅させた原因とされる直径 10km級の天体だと1億年に1回程度と 考えられています6500万年前直径 10kmの天体が地球に衝突した時その エネルギーは広島型原子爆弾の10億倍に 相当したそうです10kmとは東京を走る 山手線の長径ほどの大きさですその衝撃に よりマグニチュード12という想像を 絶する巨大地震が起きたと推定されてい ます地震の規模を示すマグニチュードは1 つ上がるごとにエネルギーが32倍になり ますマグニチュード12といえば地球上で 起きる最大級の地震とされる マグニチュード9の3万倍以上の エネルギーですまた衝突によって高さ数千 Mという巨大津波も発生したとされます さらに膨大な土砂や肺が空中に巻き上がり 何年も太陽光を切り地球は急速に寒冷化し 衝突の冬が訪れたと考えられていますこれ らの影響でハゲを極めていた恐竜を始め 地球上の多くの生命が死滅したのです衝突 の痕跡は直径約 160kmの父ゆクレーターメキシコに あるものとして残っています直径10km 級の天体が年に1度地球に降ってくるとし たら単純計算ですが3500万年後には 同じ薬剤が再び地球を襲っても不思議では ありません6500万年前の天辺地は恐竜 が滅び変わって哺乳類が地球生命の主役の 座を獲得するきっかけとなりました次の 巨大天体衝突では地球環境と生命にどんな 影響がもたらされるのでしょうか恐竜を 滅亡させるほどの天辺地位は滅多にないと してもチェラビスク隕石クラスのものが 数十年に1回程度は被するのであれば何ら かの対策を取る必要があります小惑星や 水星のうち地球の機動付近までやってくる ものを地球金棒天体NEOと言います 1989年アメリカはNEOの発見を目的 とするスペースウォッチ望遠鏡を開発し ましたその観測によってそれまで18個 しか知られていなかったNEOが毎年数十 個発見されるようになりましたさらに初 年度の1989年に地球と月の距離の半分 くらいの地点を通過する小学生1989 FCが発見されたことにより天文学者を 中心にNEOへの関心が高まったのです

1990年3月NEOの発見や研究を支援 する専門組織として国際スペースガード 財団の発足が決定しイタリアのローマに 本部が置かれました日本でも1996年 10月に大学や国立研究所の科学者を中心 に日本スペースガード協会が設立されまし た地球に接近しそうな天体の発見と監視に 関する情報の社会共有を図ることを主な 活動目的として国際スペースガード財団や 各国のスペースガード協会ととも連携協力 して活動します取り組みによってNEOの 発見や起動計算が済み将来のニミスや衝突 の可能性についても明らかになりつつあり ますツングースカクラスの直径50m程度 までの小惑星は望遠鏡で発見することが 可能で約36万個の小惑星が把握されてい ますその中に近い将来に地球と衝突する ものはないと分かっています2004年に 見つかった小学生フィスは当初約2.7の 確率で2029年に地球に衝突すると予想 され世界を驚かせましたしかしその後 さらなる観測によって衝突の可能性は ほとんどないと判明しています 一方でジェラビスククラスの小惑星は自前 の発見は難しいのが現状です今回の事件を 受け日本スペースガード協会は緊急生命を 発表し地球に衝突する直系10m以上の NEOを衝突2日前までに検出できる システムの構築の必要性を訴えましたそれ には後3M級の望遠鏡と甲子野のCCD カメラの発が不可欠ですでは地球に衝突 することが確実なNEOがもし見つかった 場合どうすればいいのでしょうか衝突が 目前に迫っていたら衝突が予測される地域 から退避するしかありません一方衝突まで 数十年あるNEOの場合地球から飛翔体を 発射しNEOにぶつけ軌道を少し変えれば 衝突を回避できますアルマゲドンや ディープインパクトのようにNよに核爆弾 を仕掛けたり核ミサイルを打ち込んだり するとNEは無数の破片になって地球に 落下し避難が返って難しくなる恐れがあり ますはやぶさは目的の小惑星糸川に たどり着きサンプルを採取することができ ましたということは私たちはすでに小学星 に非常体をぶつけるための基本技術を持っ ていることを意味しますただし糸川のよう にもろい小惑星の場合は非常体をぶつける とそれだけで壊れてしまう恐れもあります その場合は宇宙線で小惑星を押したりタグ ボートのように引っ張ったりして起動を 変えるアイデアも提唱されています巨大 隕石の落下に限らず天才は決して給と 言えるものではありませんといえその発生 確率や緊急度合を考えるとその対策にお金

や人や時間をどれだけかけるべきなのか 非常に悩ましい問題です天文学者や科学者 としてはそうした議論にしする初データや 見解をステージし私たちの未来が少しでも 良いもの安全なものになる手伝をするべき ですしかし自信の余地が現在でも相当 難しいように未来の自然現象の予測を科学 的に行うことは簡単ではありませんむしろ 科学で未来を100%予言できることは ないと言えます科学で言えるのは現在この 自然現象について最大限分かっていること はここまでということだけですなので 100%の確率で起こるとか2010何年 に何々が起きると未来の時間を限定する ことを聞いたらそれは嘘かもしれません 天文学や地球物理学の範囲だと太陽や月 惑星の運行に関するの事象以外は100% に近い角度での予言は不可能ですしかし 税金を使って研究してるのに危険の余地も できないとは無能と思ってしまう方もいと 思いますイタリアでは2012年300人 が犠牲になった地震の発生に対し事前に 安全宣言を出したとされる地震学者が裁判 で有罪判決を受けるという事件が起きまし たただし余地を外したことが有罪理由では なくメディア操作を図る政府に学者が癒着 し批判せずに従ったことを理由にあげた そう です地球は現在ほぼ24時間で1回自転し ていますつまり1日が24時間ということ ですしかし過去の地球は1日がもっと 短かったことが分かっています例えば3億 7000万年前の35の化石の成長戦を 調べと当時は1年が400日だったことが 分かります3後には成長線という筋が刻ま れていて毎日毎月毎年ごとの成長の度合い が分かるのです木の年輪のようなものです しかし1年の長さつまり地球が太陽の周り を一周する時間は現在も過去も同じですと いうことは当時は1日が短かった計算する と1日が約22時時間だったと分かるの です同じように8億5000万年前の ストロマトライトの島模様から当時は1日 が約20時間だったことが推定できます 地球の自転速度は長期的には長石力によっ てだんだん遅くなると考えられています 長石力とは近にある天体の重力によって おきる大地や海水を変形させようとする力 のことです地球の場合月からの重力を受け た際に月に近い側と遠い側では重力の強さ が異なるために海水が変形しますこれが潮 の導引の原因になるので長石力という名前 がつきました長石力を受けると月に近い側 とその反対側の海水が盛り上がりますが 海水の移動に時間がかかるため海水が最も

盛り上がる場所と月の方向にズレが生じ ますこのズレが地球の時点にブレーキを かける働きをするので地球の時点は少し つつ遅くなるの ですただし短期的に見ると自転速度は一定 の割合で遅くなっているわけではなく むしろ若干早まることさえあります自転 速度の短期的な変動は待機と地表面との 摩擦による影響や地球内部の外角と マントルとの摩擦気候変動磁場の変動など によって起こると考えられています第一心 の発生によっても変動するとされNASA の研究者が東日本大震災の影響で1日が 1万の1.8秒短くなったと発表したこと もあり ます1970年代は地球は原子時計を基準 にした1日よりも約3mm秒長くかかって 1回転していましたそのため1年ほど経つ と原子時計の時刻との差が累計で1秒に 達しますこうした場合にはウルー病を1秒 挿入することで時刻の調整を行います 1970年代は毎年のようにウルー病が 挿入されていましたしかし近年は地球の 自転速度が1970年代よりも早くなり 地球は1日より1mm秒長くかかって1 回転していますそのためウルー秒は3年に 1度くらいの割合で挿入されます2012 年7月1日にウルー病が実施されました ただしコンピューターの普及によって ウルー病の挿入が良きせのシステム トラブルを引き起こす可能性が指摘されて いますそのため今後もウルー病を実施す べきかどうか議論の余地があるかもしれ ませ ん月の挙動地球の自転速度を遅くしている のは月ですがその影響で月は地球から少し ずつ遠ざかっていますフィギュアスケート で選手がスピンをする際に手を横に伸ばし ている時は回転がゆっくりですが手を縮め たり頭の上に上げたりすると回転が早く なりますこれと同じ権利で地球の自転速度 が早くなると月までの距離が短くなり逆に 自転速度が遅くなると月は地球から 遠ざかるのです実際計測によると月は毎年 約3.8cmずつ地球から遠ざかってい ます月までの距離はアポロ計画などで月面 に設置された反射板にレーザー光線を地球 から発射し戻ってくるまでの時間を計測 することで正確に見積もることができます その結果月が少しずつ地球から遠ざかって いることが確認できたのですこのことから 過去の月は地球にもっと近かったことが 推測できます現在月の期限として ジャイアントインパクト説が有力しされて います今から約45億年前生まれて間もい

原始地球に火星サイズの原子惑星が衝突し てその飛び散った岩石が集まって月がたと いう説です国立天問題の国保士たちが以前 行ったコンピューターシミュレーションに よって巨大衝突から約1ヶ月から1年で月 の重さほどの衛生ができることが分かり ましたできたばかりの月は地球の直径の約 2倍しか離れていなかったと言いますまた 地球の自転速度は衝突の影響で加速され約 6時間で1回転していたと推定さされてい ますその後地球の自転速度は少しずつ遅く なりそれにつれて月は地球から遠ざかって いきますこうして現在月は地球から平均で 約38万km離れた場所を回っていて地球 は24時間で1回自転しているんです将来 地球の1日の長さはどうなるのでしょうか 長石作用によって次第に長くなっていく ことはおそらく確かですが どの程度の割合で長くなるかは何とも言え ません19世紀末と20世紀末とで自転 速度を比較すると1日の長さが約2mm秒 長くなっていますこのペースで1日の長さ が伸びていくと仮定すれば1億8000万 年後には1日が25時間になると計算でき ますこの時月までの平均距離は約 kmと現在よりも7600kmほど 遠ざかることになりますまた現在から6億 年ほど経つと地球と月との平均距離は 41万円程度まで広がりますすると月の四 直径が常に太陽の四直径よりも小さくなる ために月が太陽をすっぽり隠す海気日食が 起こらなくなります金管日食が部分日食 だけが地球から見られるようになるのです さらに遠い未来今から100億年以上先に は月は現在の1.5倍ほど約55万km まで地球から遠ざかりますそしてそこで 安定しこれ以上離れていくことはありませ んこの時地球が1回自転するのに50日 近くもかかりますさらに月が地球の周りを 好転する速度も遅くなり地球の自転周期と 同じ日数になりますこれは月と地球が常に 同じ面を向き合うことを意味しますしって 100億年以上未来の地球から見た月は もはや登ったり沈んだりしません現在より もずっと小さなサイズの月がいつも空の 同じ場所に位置していますそして月とは 逆側に位置する地球上の場所からは月は 決して見えない天体になるのですただし これはもし100億年以上先の未来に地球 や月が存在していればの話ですおそらく そうした未来を迎える前に地球も月も宇宙 から消滅してしまうだろうというのが天文 学者たちの予想です2億年ほど未来の地球 の今とは全く異なる姿を見ていきます今 からおよそ2億5000万年前地球上の

全ての大陸は1つに集まっていて超大陸 パンゲアを作っていたと言われています やがてパンゲアは分裂し大陸はそれぞれ年 に数CMというゆっくりとした速度で移動 していき現在の位置までやってきたのです そして今から2億年ほど経つと各大陸は 再び1つに集まって新たな新大陸を作る だろうと予想されています私たちの住む この広大な口が何億年何十年もの間動き 続け号終を繰り返してきたそれはまさに 地球の壮大な女児士と言えますいわゆる 大陸移動説を最初に唱えたのはドイツの 気象学者ヴェゲナーでしたヴェゲナーは 大西洋を挟んだ南米大陸の東の端と アフリカ大陸の西の橋の海岸線の形が似て いることに気がつきましたそこから地球上 の全ての体力はかつてで1つの大きな大陸 だったものが分裂してできたのではないか という壮大な発想にたどり着いたのです そこで彼はその証拠探しに乗り出します その結果ある種の片やミミの仲間などの 原生生物さらにはいくつかの動植物の化石 が大陸をまたがって分布していることを 見出しました当時は大陸間にかつて存在し ていた立教を使って動植物がが生きし後に 立教が海に沈んだのだろうという説が有力 でしたしかし大陸を構成する物質は海底を 構成する物質よりも比重が軽く大陸は簡単 に沈まないことが知られつつあったのです 従って大陸をまたぐ動植物の分布は大陸 同士がかつて隣合わせになっていたことを 示す有力な証拠でしたさらにベゲなは南米 東橋とアフリカ西の橋の古い時代の地層や 岩石の分布の特徴が非常に似ていて大陸 同士をくっつけると見事に一致することを 示しましたまたインドや南米のアマゾン 地方にも氷河の跡を発見しこれらの地域が かつて極地方に存在した可能性を指摘し ましたこれらの証拠をもに1912年 ウェゲナーは大陸と海洋の期限を出版し 大陸移動説を主張したのです彼が名付けた 超大陸パンゲアとはギリシャ後で全ての 大陸を意味する言葉に由来しますしかし ヴェゲナーの大胆な仮説は世界中の地球 科学者から文字通り袋叩きに会いました 最も強く批判されたのは大陸を動かす言動 力が不明であるという点でしたベゲなは 太陽や月の石力がその言動力であると述べ ましたがそれらは科学的に否定されます 1930年ヴェゲナーはグリーンランド からのキロに心臓発作を起こし階段の人と なり大陸移動説は一旦見捨てられることに なりましたところが1950年代以降大陸 移動の緩ぬ証拠が発見されます当時は冷戦 時代であり潜水艦の高校のために海底の

詳細な地図を作る目的で大掛かりな海底 調査がアメリカなどによって行われてい ましたその結果太平洋や大西洋などの各 大会には改良という海底山脈や開口という 深く沈み込んだ場所があると分かりました さらに改良付近の岩石の時期を調べた ところ現在の知事期の向きとは逆向きに 時価されている領域が改良に沿って島模様 のように存在することも判明しました しかもそうした島模様は改良に対して左右 対象に綺麗に並んでいたのです改良は地球 内部のマントルがマグマとして吹き出す 場所ですマグマが冷えて新たな海底のガ板 になりその影響で元の海底は改良の左右に 押し出されますマグマが冷える時マグマに 含まれる自鉄鉱粒子がその当時の知機の 向きにされます知事期の向きは数万年から 数10万年ごとに逆転するので改良の左右 両側に現在の知機と逆向きに時価された 領域が島模様になって広がるのです新たな 海底が改良で生まれて改良の左右に広がっ ていき開口で再びマントルに沈み込んで いくこれを海洋艇拡大説と言います海底が 拡大し移動していくくのであれば大陸も 当然移動し ますこうして大陸移動説が復活を解けたの ですさらに1960年代地下核実験を探知 するためにアメリカは全世界を網羅する 地震観測網を築きましたすると地震は地球 上で満面なく発生しているのではなく常の 地域で集中的に発生していることが分かっ たのですそこで1960年代の後半に大陸 の移動や海洋艇の拡大さらには地震の分布 などを統一的に説明するプレート テクトニクス理論が登場しますそれによる と地球の表面は重数庫のプレートという 部分に分割されていますプレートの厚さは 海底では10km程度ですが大陸では 100kmにもなる部分があります プレートの下には溶けたマントルの層が ありマントルの大流に乗って年間1から 10cmほど移動していきますマントルは 岩石の層つまり個体ですがマントルの岩石 は数百万年数千万年以上の時間スケールで は水飴のようなねばねばした流体として 非常にゆっくりと動いていますその マントルの体重に乗りプレートは移動して いくのですプレートには主に大陸でできた 大陸プレートと主に海底でできた海洋 プレートなどがあります大陸の移動は大陸 プレートの移動によるものです大陸 プレート同士がぶつかると教会に山脈が 作られますひ屋山脈はユーラシアプレート とインドプレートの衝突によって生まれ ました一方海洋プレートは改良で新たに

作られて広がっていき大陸プレートと ぶつかると重い海洋プレートが沈み込み ます海王プレート同士がぶつかると重い方 が沈み込みますここが開口になりますまた 海洋プレートが沈み込む付近で巨大地震や 火山活動が多く発生するのですUラシア プレートと北アメリカプレートさらには 太平洋プレートとフィリピン海プレートの 4つのプレートの境界上にある日本は世界 有数の地震大国火山大国にないます現在で はGPSなどを使うことで大陸やプレート が実際に移動していることが確かめられて います例えば太平洋プレートの移動によっ てハワイ諸島は毎年8.3cmずつ日本に 近づいていますハワイと日本の距離は約 6600km程度なので単純計算ではあと 8000万年ほどでハワイは日本のすぐ隣 までやてくることになります地球の表面に 大陸が出現したのは今から40億年ほど前 だと考えられています最初は小さな大陸が 作られそれらが集まって大きな大陸ができ 再び分裂することを繰り返していました ほぼ全ての大陸が1か所に集まったものが 超大陸ですが最初の超大陸がいつできたか については諸説あります約19億年前に できたコロンビア町大陸が最初の長大陸だ という説が一般的ですが約25億年前に ケノン町大陸が存在していたという主張も ありますヌーナのど数多年のサイクルで超 大陸の分裂と最終合とを繰り返し ロディニアゴンドワナパンゲアの超大陸が 出現しましたパンゲアが分裂して現在の各 大陸が生まれています 古代に存在したとされるアトランティス 大陸やムー大陸の名前を聞いたことがある 方も多いかもしれませんアトランティス 大陸は古代ギリシャの哲学者プラトンの 著書に登場するかつて大西洋にあったと いう大陸ですそこに栄えた王国が世界の 派遣を握ろうとしてゼウスの怒りに触れ海 に沈められたと言います一方ムー大陸の 存在はアメリカの坂ジェームズチャーチ ワードが主張しました今から1万2000 年前に太平洋に存在した巨大な大陸で現在 は消滅したとのことですしかしともに科学 的な根拠にかける想像上物語上の大陸だと みなされています大陸プレートは海洋 プレートよりも軽いので一旦形成された 大陸が沈み込んで懐中に没することは考え にくいのです未来の長大陸はどんな姿に なるのでしょうか現在のプレート活動が そのまま未来へ継続されるとしたら南極 以外の大陸が全て再合体するアメージア長 大陸が誕生すると考えられています独立 行政法人海洋研究開発機構の地球内部

ダイナミクス領域主任研究員の吉田氏は 未来の大陸配置に関するシミュレーション を行っています 吉田市は2010年に大陸の離合衆参を 伴うマントル大流の3次元 シミュレーションに世界で初めて成功し ました吉田市のシミュレーションによると まず今から5000万年後オーストラリア 大陸がパプアニューギニアやフィリピン 及び日本など多くの島々を巻き込みながら ユーラシア大陸の東側に衝突しますつまり 5000万年後には日本レは オーストラリアに押し潰されるようにして ユーラシア大陸の内部に取り込まれるの ですまた同じく5000万年後には アフリカ大陸がユーラシア大陸の西に限り なく近づき地中海はほぼ消滅しますさらに 北アメリカ大陸とユーラシア大陸が近づい て衝突しアラスカとロシアの間の ベーリング海峡はなくなりますその後も 大陸同士の最終が住み今から2億年後には 超大陸アメイジアが完成しますアメリカと アジアを合わせてアメイジアです一方南極 大陸を乗せている南極プレートは現在の ところその周囲が全て改良に囲まれてい ますつまり南極プレートはプレート運動の 最も大きな言動力となる沈み込み体を持っ ていませんそのため2億年後も南極は今の 位置からほとんど 動かないという予想になっています太平洋 が閉じる形で超大陸アメージアが生まれる というパターンとは別に大西洋が閉じる形 で超大陸ができるというパターンも考え られていますこれはパンゲアウルティマと 呼ばれますアメージア超大陸説は現在の プレート運動がそのまま未来へ継続される と仮定した場合のミライズです一方 パンゲアウルティマ陸は大西洋の北米南米 大陸東の海岸かユーラシアアフリカ大陸の 西海岸に大規模な沈み込みができるだろう という推測に基づく説です記念イベリア 半島機で新しい沈み込み体ができつつある という研究もありそれが本当ならパンゲア ウルティマ超対陸ができるかもしれません こうした超大陸が誕生すると地球の環境は とは大きく様変わりするだろうと予想され ていますまず超大陸が形成される過程では 火山活動が活発になり二酸化炭素や水上器 を主成分とする火山ガスが大量に待機中に 放出されますそのために待機はチや肺で 覆われ地球が寒冷化し多くの生物が死滅し ます増加した2酸化炭素が海水に解けて 賛成度が上がれば生物の多くも死に絶え ますさらに海洋では海水の酸素濃度が低く なる可能性が指摘されてい

ます現在の地球の海洋では大陸の間を縫う ように海水が大循環をして地球表層の酸素 が深海底まで行き届いていますしかし超 大陸ができると海水の大循環が停止し海水 の表層から深層に十分な酸素が行き届か なくなるのです これは当然海洋生物の一層の滅をまきます 2億5000万年前超大陸パンゲアが誕生 した頃海洋生物種の9割陸上生物主の7割 が示する市上最大の大量絶滅が起こりまし たその原因として大規模な火山活動と海洋 の酸素濃度の低下が有力しされています つまり超大陸の形成が大量絶をもたらした のですついに超大陸が完成すると陸地は ほぼ人まとまりとなりそれ以外は海に覆わ れます長大陸の内部の地域では雨は ほとんど降らず高温で乾燥した砂漠となる と思われます一方海洋では現在よりも気候 パターンが激しく変動する可能性があり ますそして超大陸形成時の大量絶滅を 生き延びたわずかな生命が激変した地球 環境に合わせて驚くべき進化を遂げ地球所 を保しているかもしれません2003年に イギリスで制作されたテレビ番組 フュチャーイズワルドは日本でも紹介され 書籍化もされました地質学者古生物学者で もあるサイエンスライターのドゥーガル ディクソンが中心となり未来の地球に どんな生物が誕生するかを予想しCGで 描いたもの です 水がなくなる10億年単位での地球と太陽 の未来を見ていきます地球上のあらゆる 生命を育くんできた母なる太陽は10億年 後もしっかりと輝き続けていますただし 現在と明らかに異なる点があります10億 年後の太陽は現在よりも10%も明るいの です太陽は約46億年前に核融合反応を 開始1前の大人のいわゆる主計劣勢となり まし たその当時と比べると現在の太陽は30% ほど明るくなっていると考えられてい ます太陽の中心部では核融合によって4つ の水素原子角から1つのヘリウム原子核が 作られその際に膨大なエネルギーが放出さ れますつまり4つの粒子から1つの粒子が 作られるので太陽の内部では粒子の数が 減っていきその影響で太陽は縮むとします ところが一般に物体は圧縮すると内部の 温度が上がります温度が上がると水素が 燃えやすくなるので以前よりも核融合反応 が活発に起こりその分エネルギーが多く 作られますそのエネルギーは縮もうとする 力に対抗するので結果的に太陽は縮むこと なく温度だけが上がることになりますこう

して太陽は地代に温度を上げながら核融合 によって放出されるエネルギーを増して いき太陽の高度が増えていくのです太陽は 11年周期で活動が強くなったり弱くなっ たりしますまたマウンダー極正記のように 何十年にも当たり活動が弱くなったり逆に 何千に1度かはスーパーフレアのような 激しい爆発を起こしたりすることもありえ ますしかしこうした短期的な変動とは別に 何億年何十億年という単位で見ると太陽は 少しずつ行動を増してきたのですこの傾向 はこの先の未来も続きますおよそ1億年で 太陽は1%ずつ高度を増していきそれに つれて地球が太陽から受け取るエネルギー も増えていきますそして10億年後太陽 から受け取るエネルギーが現在よりも 10%も増えると地球の環境は激変すると 予想され ます海がどんどん蒸発していくのです海が 蒸発を始めると温暖化効果のある水上機が 待機中に増えますまた海は温暖化ガスで ある二酸化炭素を吸収する効果もあります が海の蒸発とともに中の2酸化炭素の濃度 も上昇し音質効果が急速に進み海はまた琢 に上がっていきます大気上層にまで登った 水上機は太陽からの紫外線によって水素と 酸素に分解されます軽い水素は地球の重力 を振り切り宇宙へ流れ出ていきますこうし て地球から水が永遠に失われるの です太陽の光度は更に増していき今から 30億年後には現在より30%も明るく なると予想されます太陽に炙られた地球の 気温は上昇を続けついに摂子数100°に まで達すること ですそこは現在の金星のような世界になっ ているかもしれません地球のすぐ内側の 軌道を回る金星は大きさは地球の約 95%重さは約80%と 地球の双子のような惑星ですそのために かつては金星の気候は地球の熱帯のような 感じでそこには生命が住んでいるかもしれ ないと考えられた時期もありましたしかし 探査機によって明らかになった金星の素顔 は二酸化炭素の分厚い待機をまとい基本は 摂子400°にもなる灼熱の惑星でした こんな環境では生命はもちろん存在でき ます もし人類がもしくは人類の後を継いだ地球 の知的生命が10億年後や30億年後まで 生きていたとしても金星化した地球には もはや住めません地球を捨てあるいは火星 へあるいは木星や土星の衛星へと移住して いるかもしれませ ん生まれてきたものはいつか死を迎えます それは生命だけではなく天体も同じです今

から50億年以上先の未来に訪れる地球と 太陽の最後の姿を見ます現在の太陽は中心 部で水槽を燃やしヘリウムを作る核融合 反応を起こし膨体なエネルギーを放出して いますこの状態は星としての大人の段階 安定した状態であり主計劣性と呼ばれます 太陽の場合少なくともあと50億年は主計 劣性の段階にいると思われますしかし やがて太陽は燃料の水素をほぼ使い果たし 中心部は燃えカスのヘリウムだらけになり ますもはやエネルギーを出さない中心部は 収縮してそのために温度が上がりますする とその周囲にあるまだ燃えずに残っていた 水素が激しく燃え大量の熱が放出されその 影響で太陽の表面がどんどん膨張していき ます膨らんだ表面部分は温度が下がるため 巨大化した太陽は現在のような黄色では なく赤く見えることになりますこうした星 を赤色去勢と言います主計劣性が総年期の 星であるのに対し赤色去勢は老年期を迎え た星だと言います太陽が赤色去勢になる 時期の予想は50億年後や63億年後など 計算方法によって様々です50億後として 話を進めますまたどの程度の大きさにまで 膨らむかも様々な値が出ていますが10億 年ほどかけ現在の150倍くらいの大きさ になるようなイメージですこれは太陽の 大きさが現在の金星の軌道くらいまで 広がるということです従って太陽に近い 軌道を回っている水星や金星は赤く 膨れ上がった太陽に飲み込まれて蒸発して しまいます地球はすでに高度を増した太陽 にあられ灼熱の惑星になっていますが赤色 去勢となった太陽の表面がすぐ近くまで 迫り猛烈なガスが吹き出してくるために まさに火炎地獄のような世界になります 一方地球の外側の軌道を回る火星が現在の 地球と似たような気候になるかもしれませ ん地球の生命は地球が誕生してから10億 年以内に発生ししていたと考えられてい ますなので温暖な気候になった火星でも 独自の火星生命が誕生する可能性はあるか もしれませ ん赤色去勢となった太陽の中心部では収縮 がさらに進み温度が上がり今から60億年 後に約3億度に足しますすると赤色去勢は 新たな段階に入ります燃えカスだったはず のヘリウムが核融合反応起し炭素や酸素に 変わりながらエネルギーを生み出すのです その結果中心部分の収縮が一旦止まり逆に 膨れ上がっていた太陽の表面は縮で現在の 大きさの10倍程度になり ますヘリウムの燃焼は急速に進み1億年 程度で中心部分のヘリウムは使い果たされ 燃えカスの炭素や酸素が溜まりますそれと

中心部分は再び収縮を始めて温度が上がり 周辺分に残ったヘリウムや水素が激しく 燃えエネルギーを放出しますこのため縮ん でいた太陽は再び膨張を始め今度は現在の 200倍から300倍くらいの大きさに まで膨れ上がりますこの段階を前金居正 分岐と言いますこれは太陽サイズの高性能 最万年の姿ですこの時太陽の大きさは 200倍に膨れていれば地球の好転軌道 近くまで300倍なら火星の軌道にまで 迫ります超巨大化した太陽に地球や月が 飲み込まれてしまえば太陽の長石力によっ てバラバラになり破片は溶けて蒸発して しまいますこうして地球と月はこの宇宙 から消えてしまうのですただし地球が太陽 に飲み込まれない可能性もありますなぜ なら地球の好転機動が現在よりも大きく なっているからです赤色強制となった太陽 の表面からは大量のガスが放出されて太陽 は重さを大きく減らしますその結果太陽の 重力が小さくなるので周囲を回る惑星の 好転軌道が大きくなり好転速度は遅くなる のです太陽からどの程度のガスが放出さ れるかにもよりますが地球の好転起動半径 は現在の1.4倍くらいの大きさになると いう予想もありますこの場合現在の火星の 軌道くらいまで遠ざかることになります 地球家々の惑星火星や木星土星などの軌道 もやはり拡大しますして地球が最後まで 太陽に飲み込まれない可能性もありますが すでに黒焦げになっているであろう地球は 上死でしまったようなものです残金巨星 分岐の段階の太陽は非常に不安定になり星 全体が膨張や収縮を繰り返すようになり 大量のガスを周囲に撒き散らしますその ために太陽は重さが現在の半分にまで減り やがて高温の中心部分がむき出しになり ますもや燃料となる水素もヘリウムを使い 果たし燃えカスの酸素や炭素だけが残った 中心部は自分の重力でゆっくりと収縮して いきます実は酸素や炭素ももっと高温に なれば核融合を起こしますが太陽くらいの 重さの星だと中心部の温度はそこまで 上がりませ んそのため太陽の内部でももはや エネルギーは作られず中心部はどんどん 収縮していきますしかし収縮はある段階で 止まります物質を腸高密度に圧縮した場合 に電子同士に反発力が生まれこの力が収縮 を止めるのですこの時星は地球程度の大き さになり高温で白く輝きますこれを白色星 と言います残金巨星分岐の段階から白色星 になるまでには1000万年ほどしか かからないと考えられています有名な白色 星としてシリウスBがあります冬の星座で

ある大い座の一等星シリウスの音物万世 です手性であるシリウスAは太陽の2倍の 重さを持つ前転で最も明るく見える構成 です一方シリウスはBは発性でシリウスA が大きすぎるために小さな望遠鏡では死人 できません太陽と同じぐらいの重さを持つ のに大きさは地球の90%しかないので 非常に高密度の星であり表面の重力は地球 の40万倍にもなります白色星になった 太陽は内部にはもう熱源がないので数十億 年かけてゆっくりと冷えていき ますしかし初めのうちは白色星から強い 紫外線が放出され周囲に撒き散らされた ガスを電離させますするとガスは色 とりどりに美しく輝き始めますこれを惑星 上水運と言います望遠鏡の性能が良く なかったため球場に輝くこの天体が木星や 土星のように見えたので惑星上成運という 名前がつきました実際は水運であり惑星と は関係ありませんその輝きの期間は短く 1000年から数年ですさらに数十億年達 と白色星の白い輝きも失われていきます ついに光を出さない黒色星となり宇宙の闇 の中に消えていきますこれが太陽の最後の 姿です黒色星は実大は確認されていません が太陽の8倍までの重さの構成がいつく先 だと考えられています太陽より8倍以上 重い星の場合中心部の温度が7億°以上に なって炭素や酸素が合を始めさらに重い 元素が作られていきます最終的に星の中心 部に鉄ができますが鉄はこれ以上核融合を 起こさないので中心部が急速に収縮し ついに大爆発を起こしますこれが超神性 爆発ですそして黒色星となった太陽の周囲 を太陽に飲み込まれなかった火星や木星 土星などの惑星が何百億年何千億年と静か に好転し続けます地球は太陽に飲み込まれ たのでしょうかそれとも過じで生き残り 重力だけを及ぼす存在になった現太陽の 周囲を永遠に回り続けるのでしょうか あるいは軌道の乱れなどが何かの影響で 太陽系の外に弾き出され構成感を彷徨って いるのでしょうかまた火星で原子生命が 生まれていたとしても生命の源である太陽 が燃え尽きてしまったので結局絶滅して しまうはずです太陽系内の知的生命は すでに他の構成形に移住していることです 人類の子孫はかつて自分たちの祖先を 生み出した母なる星が宇宙の闇の中に消え ていくのを考え深く見つめたりするの でしょうかただし白色星の周囲を回る惑星 にも生命がいるかもしれないと考える研究 者もいます白色星は何十億年もの間温かさ を保っています白色星は香水よりもずっと 暗いですが白色星のすぐそばに惑星があれ

ばそこで生命が誕生する可能性があるの ですとはいえ構成が赤色去勢になる過程で 構成の近くの惑星が飲み込まれてしまう ことがあり ますしって白 のすぐ近くに惑星が存在するためには白色 星になってから遠くの軌道の惑星が近く まで移動してくるあるいは近くで新しい 惑星が作られるというプロセスが必要に なります現時点でそのようなプロセスは 考えられていませんが70億年以上先白色 星となった太陽の周囲で太陽系の新たな 生命が誕生することもあるかもしれません 系を含む厚生の集団である天川銀河の未来 のことそして宇宙全体の未来のことです数 億年数十億年数百億年数千億年の未来の ことさらにはもっと遠い未来の話ですまず は私たちの所属する天野川銀河について 考えます高成は宇宙の中で銀島に分布して いるのではなく銀河という大集団を作って います私たちの太陽系が属しているのが約 2000億後の構成からなる天川銀河です 天川銀河の星星の大半は直径約10万高年 厚約5000高年の円盤上の部分に存在し ています円盤の中心部は膨らんでいてそこ はバルジと呼ばれますバルジの大きさは 直径約1万5000高年中央部の厚さは約 1万高年です銀河円満には比較的若い星や 星を作る材料となる性感物質が多く存在し ます一方バルジには年齢100億年程度の 古い星が多いのが特徴ですそしてバルジの 中心には強力な電波源がありそこには巨大 なブラックホールが存在すると考えられて いますそして太陽は銀河円盤内の天川銀河 の中心から2万8000年前後離れた銀河 の公海のような場所にいるとされていまし た銀河円盤の内部から天川銀河を見たもの が我々を取り巻く帯のように星星がつって 見える天川ですところで天野川銀河の大き さや形状太陽系の天野川銀河内における 位置などは大体の値に過ぎません天川銀河 の内部にいる我々にとってその全体像を外 から見渡すような感じで把握するのは かなり難しいのです天川銀河の正確な姿を 知るには銀河内の数多くの星までの距離を 精密に測定し正しい天川銀河の地図を作る 必要があります2012年10月国立天文 台の研究チームは国立天文台のベラなどを 用いて集めてきた精密測量の結果をもに 天川銀河の基本尺度を正確に決定すること に成功しましたその結果太陽から天野川 銀河の中心までは 26100vが銀河の回転速度は秒速 240kmであることが分かりましたベラ は日本の4箇所岩手県鹿児島東京都沖縄に

設置された計20 の電波望遠鏡からなる電波干形です電波 望遠鏡を遠く離して設置し同時に観測する ことで直径約2300km2本列島サイズ の光景を持つ超巨大電波望遠鏡と同じ性能 を発揮することができますこれによって 天体までの距離を三角測量の容量で精密に 測定し天川銀河の3次元立体構造を明らか にするためのプロジェクトです得られた 天川銀河の回転速度はこれまで用いられて きた値より大きな値となりましたこれを 用いて太陽系よりも内側の天顔銀河の質量 を求めると従来に比べて約20%増える ことになりますこれはこの領域にある暗黒 物質の量がこれまで推定されていたよりも 大きくなることを意味しています 暗黒物質は目には見えないが周囲に重力を 及ぼす謎の物質で多くの粒子実験物理学者 がその検出にしぎを削っています結果は 地球に降り注ぐ暗黒物質粒子の数と速さに も修正を迫るもので大きなインパクトが あると評価されているの です銀河 と川銀河の円盤部分では構成が渦巻場に 分布していることが分かっていますこの 構造をワンといい天川銀河には4つの 大きな湾があります太陽系はそのちの2つ 流こ湾伊ワとペルセウスワンの間にある 小さな湾オリオン湾の中にあり ます太陽系は天川銀河の中心の周りを円 運動しており約2億年で天川銀河内を1周 しますまた約1.4億年に1回1を 追い越すようにして通過しますこれに関し て太陽系が天川銀河の湾を通過している時 地球は氷河器になるのではないかという スケールの大きな仮説が提唱されています 大きな気候変動である氷河器と無氷河器の サイクルを説明するのがこの仮説です天川 銀河のワンの中には思い保やそれが 燃え尽きた超神性爆発の残骸がたくさん 存在しますこうした天体は高エネルギーの 放射線を放出しそれが地球にもたらされ ますこれを銀河宇宙線と言い ますワンの中にいる時には外にいる時に 比べ銀河宇宙線の線量が5倍程度高いと 推定されています地球の大気に飛び込んで きた銀河宇宙線は 雲の行結核となるので銀河宇宙線量が増加 すると特に高度300m以下の低層の雲の 量が増えますこれによって地球の気候が 寒冷化し氷河器の到来を引き起こすのだと いうのです他にも天野川銀河内で新しい星 の形成が活発だったスーパーバーストの 時期に銀河宇宙線の線量が劇的に増えそれ が地球の表面が完全に氷で追われる全球

凍結を引き起こしたのではないかという説 もあるそうですこうした説の多くはまだ 十分に検証されていませんが天川銀河の中 での太陽系の動きが地球の気候変動を もたらし地球の生命に影響を与えているの だとしたらまさに壮大なスケールの話だと 言えます星が銀河という集団を作るように 銀河も宇宙の中で当感覚で存在するのでは なくやはり群れをなしています数子から 数十個の銀河の集まりを銀河群100個 以上の集団を銀河団と言います私たちの 住む天野川銀河の周りにもたくさんの銀河 があります天川銀河のすぐ近くには大 マゼラウと小マゼラ雲という2つの小さな 銀河が見えます大きさは大マゼラ雲が 2.5万から3万高年小マゼラ運が1万 から1.5万高年地球からの距離は約 16万高年と約20万高年ですこの2つの 銀河は南半球からはよく見えますが日本 からは見ることができません16世紀に ポルトガルの探検化マゼランが世界一周 公開の際に記録したことでその名がつき ましたマゼラン軍と呼ばれるのはは雲の ように見えるためですが天野川銀河内の 水運ではなく天川銀河の外部にある別の 銀河ですまた天川銀河のような渦状の構造 は見えずまさにぼんやりと雲のような形状 をしていますがこうした銀河を付則銀河と 言います大将2つのマゼランはお互いの 周りを回り合いながら天川銀河の周囲を約 15億年かけで一周していると考えられて いますつまり天野川銀河の大供のような 銀河なので万銀河と呼ばれます一方でマラ ウは私たちの音をずっとしてきたわけでは なくあるか彼方からやってきて現在 たまたま私たちの近くを通りすぎている だけだとの見方もありますアップル宇宙 望遠鏡がマゼラ運の速度を正確に測った ところそれまで考えられていた速度より2 倍も早いことが2007年に分かりました その速度が正しければマゼランは天川銀河 の重力を振り切ってしまうはずなので マゼランは通りすがりの銀河説が浮上した のです大将マゼランが従来の考え通り天川 銀河の周囲を回っているとしたら約10億 年後に2つの銀河は天川銀河に吸収されて しまうだろうと予想されていますこの時 互いの銀河内の青函ガスが衝突することで 天川銀河内で構成が一時的に大量に作ら れるスターバーストという現象が起きます そのためにその後数多年の間天川銀河は 現在の25%以上明るく輝くだろうという 予想もあります天文ファンの人なら子持ち 銀河という相性で呼ばれるM51銀河をご 存知と思います両肩座にある渦巻銀河で

すぐ近くのバ銀河から湾が伸びていて やがてバ銀河は親に飲み込まれてしまうと 思われています大将マゼラ雲も10億年後 にはこのような感じで天川銀河に吸い込ま れていきますマゼラン雲以外にも10個 程度の小さな銀河が天野川銀河の周囲を 取り巻いていますこれらの銀河も将来は やはり天川銀河に吸収される運命にあり ます天川銀河の近くには小さな銀河だけで はなく非常に大きな銀河もあります直径約 22万から26万高年その大きさも構成数 も天川銀河の2倍以上もあるとされる巨大 な渦巻き銀河アンドロメダ銀河です地球 からの距離は約230万高年それでも広い 宇宙の中でのお隣の銀河です天川銀河の 中心部には超巨大なブラックホールがあり ますますがアンドロメダ銀河の中心部には 大小2つの超巨大ブラックホールが存在 することが分かっていますこのことから アンドロメダ銀河はかつて2つの銀河が 合体して誕生したのでこうした巨大な銀河 になったのだろうと想像されています アンドロメダ銀河の周りにもM32やM 110などの小さな万銀河がありますこれ らの銀河も将来アンドロメダ銀河に 飲み込まれるだろうと考えられています またアンドロメダ銀河の近くには直径約 5万高年と推定される大きな渦巻銀河三角 座銀河もあり ます天川銀河とアンドロメダ銀河三角座 銀河の3つの大きな銀河を含む直径約 300万高年の急場の範囲に大小約40個 の銀河が群れをなしていますこれを極所 銀河軍と言います局所とは英語のローカル の訳語でニュアンスは日本語の地元に近い 感じです将来大将マゼラやその他の小さな 銀河を飲み込んで成長育とされる天野川 銀河ですが銀河同士の合体はそれで終わり ません現在天川銀河とアンドロメダ銀河は 互いの重力によって引き合っていて秒速約 300kmという猛スピードで近います今 はおよそ230万高年の距離がありますが 近づくにつれスピードが増し将来2つの 銀河は衝突あるいは衝突寸前にまで大接近 する運命にありますその時期は シミュレーションによって様々ですが およそ20億年後から40億年後までの間 だと考えられてい ます銀河同士の衝突は宇宙の中で珍しい ことではありません例えば有名な触角銀河 とはカラス座にある2つの銀河のつです NGC4038とNTC4039という2 つの銀河が衝突していて互いに長石力を 及ぼすことで昆虫の触角のような万丈の 構造が伸びています天川銀河と

アンドロメダ銀河も30億年後にはまさに こうした状態になりますただし突した天川 銀河とアンドロメダ銀河はいきなり合体し てしまうわけではありません シミュレーションによると2つの銀河は ダンスを踊るかのようにお互いの周りを 23周しながら数十億年ほどかけて ゆっくりと混ざり合っていきますその過程 で銀河台の構成は綺麗な渦を巻くような 動きではなくランダムな軌道で走るように なりますそのために銀河の渦巻場の構造は 失われ最終的に楕円のような形をした1つ の巨大な楕円銀河が誕生しますこの新たな 銀河をミルコメダと呼ぶ人もいます天川は ミルキーウェイとアンドロメダを 組み合わせた名前ですまた2つの銀河の 中心部にあったブラックホールも互いの 周囲を回りながら距離を縮め数十億年から 数百億年をかけ最終的に1つのブラック ホールに合体すると予想されいます極所 銀河軍にはもう1つ大きな渦巻き銀河で ある三角座銀河がありますこの銀河も天川 銀河とアンドロメダ銀河の衝突に前後し 衝突合体に加わるものと予想されています では天川銀河とアンドロメダ銀河が衝突 合体する時太陽系はどうなってしまうの でしょうかこれも様々な予想がなされてい ますが衝突の勢いで弾き飛ばされた太陽系 は新たにできる銀河の中心から10万高年 離れた場所に移るという説があります現在 太陽系は天川銀河の中心から約2万60 高年離れた銀河の郊外に位置しています これに比べると銀河中心部から10万高年 というのは新たな銀河が超巨大とはいえ だいぶ辺境に飛ばされることになります なお銀河同士の衝突による影響は太陽系の 内部には及ばないとされていますつまり 太陽系がバラバラになることはなく そっくりそのまま飛ばされるのですまた 銀河同士が衝突しても銀河内の構成同士が ぶつかることはまずありえません銀河の中 での星同士の感覚は太平洋を挟んでスカが 2つある程度のスカスカの具合なので星 同士がぶつかることは考えにくいのです しって私たちの子孫は安心して天川銀河と アンドロメダ銀河の衝突という1大天文症 を眺めることができます現在も肉眼で見る ことができる巨大なアンドロメダの渦巻き 模様が30億年後夜空を覆い尽くすほどに 広がりますやがてアンドロメダの橋の星星 がなだれを打って天川銀河に落ちてきます さらに銀河同士の衝突によるスター バーストで生まれた無数の星星がめき夜空 は美しく輝くことですやがて銀河同士が 数十億年影ゆっくりと溶け合い1つの巨大

な楕円銀河が生まれます星星の配置は すっかりと変り銀河の辺境に飛ばされた 太陽系から見える星空はどのようなものに なるのでしょう かもちろんこの時太陽はすでに赤色去勢と なっているはずです地球ももはや焦げて いるのでそこから夜空を見上げる知的生命 は存在していませんが私たちの子孫は おそらく太陽系を遠く離れた別の場所から 新しい星空を眺めつつ赤色去勢となった 太陽を見ているかもしれませんこうして 極所銀河軍は衝突の際に飛び散るしきの 部分を除き100億年後から150億年後 には合体をほぼ完了しますこの時大塩ギが ミルコメダの中で輝いている星の多くは 暗くて赤い質量の小さな星です高成は重い 星ほど青白く明るく輝き早く燃えつきます 太陽は標準的な重さの星で黄色に輝き 100億年後にはすでに白色星となってい ますしたがって残っているのは太陽よりも ずっと軽くゆっくりと燃えるために寿命が 長い暗くて赤い色の星だだけなのです ただし銀河同士の衝突の際にスター バーストによって新たな星が生まれます そのうち明るく輝く重い星は数千万年から 数多年で燃えつきますなので結局まだ残っ ている星は質量の軽い暗い星がほとんどに なるのです構成の他には質量が小さくて 主計劣性になり損ねた褐色星という暗い星 も超巨大銀河の中に見られますまた 燃え尽きた構成の最後の姿である白色星や 中性姿勢そしてブラックホールもあります 太陽の8倍までの質量の構成は赤色去勢を 経て白色星となりゆっくりと冷えて最後に 黒色星となりますこれは穏やかな星の死 です一方太陽の8倍以上重い星は最後に大 爆発を起こしますこれが超神性爆発です 爆発の後星の中心部は圧縮され白色ワス よりもさらに高密度な中性姿勢になります 白色星は地球ほどの大きさなのに太陽ほど の重さがある星ですが中性姿勢は直径が わずか10kmで重さが太陽くらいあるの ですそして太陽より40倍以上重い星の 場合超神性爆発を起こしたと部が強い重力 で無限に潰れていきブラックホールが誕生 し ます太陽と同じ重さの物体を半径3km 程度にまで圧縮するとブラックホールに なるのですブラックホールは重力が強すぎ てそこからは光も外向きに逃げ出すことが できない天体ですただし普通の天体はそこ に物質が詰まっていますがブラックホール の場合はそこに物質はその存在しません 一旦飲み込まれたら2度と脱出できない 空間にぽっかりと開いた穴のようなもの

ですブラックホールに飲み込まれた物体が どうなるのかどこへ行くかは現代科学でも まだ分かっていません暗い構成褐色星白色 星中性姿勢ブラックホールそして銀河の 中心部にある巨大なブラックホールこれが 100億年以上の未来に生まれる超巨大銀 がミルコメダを構成する天体になり ます現在の宇宙には私たちに観測できる 範囲内だけで100個以上の銀河の集団で ある銀河団が数百万個数個から数十個の 銀河の集まりである銀河軍が数個以上ある と考えられていますこれらの銀河団や銀河 軍も私たちの極所銀河軍と同じように内部 に含まれている銀河同士が州や合体を進め ていきますそして数百億年後には全ての 銀河軍銀河団はそれぞれ1つの超巨大な 楕円銀河へとまとまっていきますではこう したスーパー銀河同士も将来は合体して いくのでしょうか実はそうはなりません それは宇宙が膨張しているからです宇宙の 膨張とは宇宙空間自体がどんどん大きく なることです宇宙は今から138億年前に 超高温の小さな火の玉のような状態で 生まれその後膨張しながら温度を下げて いきましたその家庭で物質が生まれ星が 生まれ私たちの太陽と地球も生まれ地球上 で生命が生まれ進化し私たち人類の祖先も 生まれましたそして現在宇宙全体は広代で 冷たい空間となったのですご存知のこの ビッグバン宇宙論が宇宙の誕生と歴史を 説明する標準的な科学理論として広く 受け入れられています宇宙が膨張すれば 宇宙の中にあるあらゆる物体は互いに 遠ざかっていこうとしますしかし私たちの 身の周りでは物体同士の間に働く重力が これに対抗するので私たちが宇宙膨張の 影響を感じることはありません例えば地球 と太陽の間では互いに引きつけ青をする 重力の方が宇宙膨張の影響よりはるかに 強いので地球と太陽の距離が遠くなること はありません重力は距離の2乗に反比例し て弱くなっていきます距離が2倍になれば 重力は1/4距離が10倍になれば重力は 1/1になりますなので遠く離れた物体 同士なら重力が十分弱くなり宇宙膨張に よる影響の方が強くなりますではどの くらい離れればいいのでしょうか1つの 銀河内の構成同士の間もまだ重力の方が 強い です銀河と銀河の間もまだ重力が上回り ます銀河の集団である銀河団同士の間に なって初めて互いの重力によって引き合う 力よりも宇宙防長によって互いに遠とする 効果の方が大きくなるのです実際に 宇宙に存在する銀河団同士は宇宙膨張に

よって互いにどんどん離れていっています なので数百億年後の未来に銀河団内の銀河 が全て合体しスーパー銀河が誕生しても それらが互いにさらに重力で付き合い合体 することはありません逆にスーパー銀河 同士はお互いにどんどん離れていき孤立し ていくのです宇宙の膨張が未来のどこかで 止まり収縮に転じることが起きれば スーパー銀河同士が合体することもあり ます今から1000億年後スーパー銀河 ミルコメダの中に知的な生命がいて宇宙を 観察したとしても自分たちの銀河の他には 何も見えなくなります他の全てのスーパー 銀河は視界から消えてしまいどんな望遠鏡 を使っても観測できなくなるのです宇宙 膨張の影響によってスーパー銀河同士は どんどん遠ざかりますその遠ざかる速度は 遠くなればなるほど早くなっていきます 風船の上に印を等間隔につけ風船を膨らま せると遠くの印ほど大きく遠ざかります これと同じで宇宙膨張による銀河の交代 速度は銀河までの距離に比例するのです 宇宙膨張を発見したアメリカの天文学者 アップルが見つけた有名なハプルの法則 です 始まりの証拠この結果他のスーパー銀河が ミルコメダスーパー銀河から遠ざかる速度 は1000億年後には全て光の速度を超え てしまいますそそうなるとそれらの スーパー銀河からは光も何もやってこなく なるのでどんな高性能な望遠鏡を持ってし てもその存在を観測できないのです銀河の 遠ざかる速度が光の速度を超えるという 説明を疑問に思う人がいるかもしれませ んアインシュタインの相対す理論によると 光の速度は宇宙における最高速度であり どんな物体も光よりも早く運動できない はずだからですしかし特殊相対性理論は 宇宙の中で物体が運動する時その運動速度 が高速を超えることはないと言っているに すぎません 一方スーパー銀河が私たちから遠ざかるの は銀河そのものの運動ではなく宇宙が膨張 することによる効果ですちょうど動く歩道 に乗って遠ざかっているようなものです 宇宙そのものが膨張する速度には制限が ないので銀河の交代速度が高速を超える ことは問題ありませ んこの結果1000億年後の専学者は宇宙 がビッグバンで始まり膨張を続けてきたと いうビッグBAN宇宙論に疑問を抱くかも しれませんなぜなら宇宙を観測してもその 証拠が見つからないからですまず 1000億年後の天文学者は銀河の交代 速度は銀河までの距離に比例するという

Appleの法則を確認できません宇宙を 見ても他の銀河は見当たらないからです そもそも自分たちのミルコメダ以外に銀河 が存在するのかそれ自体を疑わしく思うか もしれませんそれからビッグバン宇宙論に よると超高温の初期宇宙において大量の ヘリウムが作られることが示されます ヘリムは宇宙誕生後厚生の内部でも核融合 反応によって作られますがその量はごく わずかです実際の宇宙の観測によって宇宙 に大量のヘリウムが存在することが分かっ ているのでヘリウムの期限を説明する上で ビッグバン宇宙論が指示されるの ですしかし1000億年後の宇宙には星の 内部で作られてきたヘリウムが初期宇宙に 作られた量を上回るほどに大量に蓄積され ていますしって1000億年後の天文学者 はヘリウムの期限を説明するために わざわざビッグバン宇宙を持ち出す必要が なくなるのです第3にはビッグバン宇宙論 の重要な証拠である宇宙背景放射を観測 できないという問題があります宇宙背景 放射は超高温の初期宇宙で生まれた光が その後の宇宙膨張によって波長を 引き延ばされて電波として宇宙に残って いるもの ですしかし1000億年後の宇宙では電波 の強度はの1兆となってその検出は困難に なりますまた波長がさらに引き延ばされて 電波の中でも波長が長いラジオ波になって いますもし知的生命が地球とよく似た惑星 に住んでいれば宇宙背景放射の電波は惑星 の電流層に反射されるので惑星からは観測 できませんさらに宇宙が膨張して波長が もっと長い電波になるとスーパー銀河内の 電離し機体に邪魔され電波が宇宙からやっ てくることができなくなりますしって 1000億年後の天文学者はビッグバン 宇宙論に疑問を持つようになるかもしれ ませんまた宇宙を観測してもミルコメダ スーパー銀河内の暗い星しか見えないので 宇宙にあまり興味を持たず天文学が衰退 するかもしれませんもも億年後の知的生命 は現在の私たちをはかに超えるスーパー テクノロジーを獲得している可能性もあり ますそれを駆使してミルコメダスーパー 銀河の外宇宙に探索を打ち上げ他の スーパー銀河や宇宙背景放射を発見するか もしれません1000億年前に天川銀河に 存在した知的生命が考えたビッグバン宇宙 論が本当に正しかったことが分かったその ような速報が1000億年後に流れたり するものでしょうかさらに遠い未来 100兆年後そして100系年後の銀河や 宇宙の様子を考えます今から1000億年

後の宇宙は楕円形をしたスーパー銀河だけ がポツポツと孤立して存在する寂しい世界 になっていますそれでもスーパー銀河の中 では太陽よりは随分暗いもののちゃんと核 融合をて燃えている構成がたくさん存在し ていましたしかし歳月が流れ100兆年後 の宇宙になるとスーパー銀河の中に大きな 変化が現れます全ての構成が燃え尽きて しまうの です構成の寿命は構成の重さによって変化 します重い星ほど寿命が短く軽い星ほど 寿命が長いのです一見すると重い星の方が 燃料が多いので寿命が長いのではと思われ ますがそれは逆になります重い保ど高温で 激しく燃えるために燃料のガスを早く使い 果たすことになるのです構成の寿命は構成 の質量の3内緒は4兆に反比例すると理論 的に考えられています例えば太陽程度の重 さの星は寿命が約100億年ですが太陽の 2倍の重さの星だと寿命はその1/から 1/16ほどなのでざっ10億年です逆に 太陽の半分の重さの星の場合寿命は8倍 から16倍に伸び1000億年ほどになり ますでは最も軽く最も寿命の長い星はどの くらい燃え続けるのでしょうか星が誕生 する際自らの重力でガスが圧縮されて高温 高密度になり中心部で核融合反応が起きる ためには最低でも太陽の8%の重さが必要 だとされていますこの場合寿命はざと 100兆年になりますしたがって100兆 年後のスーパー銀河の中では最も軽くて 最も寿命の長い星さえも燃え尽きてしまう のですこうしてスーパー銀河からは光輝く 構成は姿を消してしまいます銀河の中で ガスはほとんど使い尽くされているので 新しい構成が生まれることもありません 銀河内にあるのは構成の燃えカスが冷えた ものばかりです白色星は冷え切って黒色星 になっています中性姿勢もすっかり冷えて いますそして超神性爆発でできた小さな ブラックホールと銀河中心部の超巨大 ブラックホールそれがスーパー銀河を構成 する天体の全て です冷え切った体だけで作られたスーパー 銀河は現在の私たちが見る銀河のまい姿と は全く異なる安国の世界になっているの です暗く冷えていく一方のスーパー銀河 ですがその中で大勢な活動を続ける存在が あります銀河中心部の超巨大ブラック ホールです超巨大ブラックホールは周囲の 黒色星や中性姿勢さらには超神性爆発の後 に作られたブラックホールを飲み込み ながらさらに大きく成長していきます同時 に超巨大ブラックホールに落下する星の エネルギーを受け取りその周囲の星が逆に

スーパー銀河から飛び出していくことも 起こり ますこの結果100百経年というはかな 時間の後には宇宙からスーパー銀河も姿を 消してしまいます残るのはかつて銀河の 中心部にあった超巨大ブラックホールと スーパー銀河から飛び出して宇宙を彷徨う 一部の星だけです広大な宇宙の中に超巨大 ブラックホールだけがはかな距離を隔てて 点在しているそれが100系年後の宇宙の 想像図です超巨大ブラックホールだけに なった宇宙を見ているものはもはやいない かもしれませ ん10の34兆年以降の宇宙に新たな変化 がもたらされることが予想されています それは各の崩壊という現象です私たちの身 の回りの全ての物質は原子からできてい ます原子は中心部にある原子角とその周囲 を回る電子とで構成されています原子核は さらに陽子と中性子という2つの粒子で できていてこの2つの粒子を各種と総称し ています各のうち中性子は原子角の外に 出ると15分ほどで用紙に変身してしまい ます正確には用紙に変わるのと同時に電子 と入トリノという軽い粒子を放出します このように粒子が別の粒子に変わることを 崩壊と言います各種のもう一方の用紙は 原子角の中でも外でも非常に安定な粒子で あり崩壊することはまずあり得ません しかしその用紙でさえ素粒子の理論である 大統一理論によるとおよそ10の34兆年 以降というまさに気の遠くなるような時間 の後には壊れてしまい別の粒子になると 予想されています原子核内にあって安定し ている中性子もやはり10の34兆年以降 には壊れる可能性がありますこれが各の 崩壊であり陽子や中性子には寿命がある ことを意味します各種の寿命の推定値 つまり各崩壊が起きるまでの時間は大統一 理論のモデルによって大きく変化します 10の34兆年という数値はその加減地 です学習崩壊が起きれば原子角が消えて しまいます原子角が消えれば原子が消え 原子が消えれば私たちの世界に存在する 通常の物質が消えてしまいます水素も ヘリウムも酸素も炭素も鉄もその他の金属 も何もかもなくなってしまうのです宇宙に 残るのは光子ニュートリノ電子陽電子だけ になります各種の崩壊が起こるはるか前の 100系年後の宇宙には超巨大ブラック ホールとその周囲にあるわずかな数の死ん だ星だけが存在してい ますそこはもはや輝くものがない冷え切っ た暗黒の世界ですしかし隠し崩壊が起きる と黒星や中性姿性の内部で隠しが壊れ電子

や陽電子ニュートリノそして光などが 生まれその際に熱が発生します冷え切った はずの星が1時だけ再び熱を持つのです しかしそれもつの星を構成していた原子が 消滅することで星は宇宙から存在を消して しまうことになります宇宙に残る天体は ただ1つブラックホールだけですホールは 物質ではないので各し崩壊後も生き残る ことができますこうして10の34兆年 以降というはかな未来の宇宙では全ての 物質は姿を消し果てしない宇宙空間にある のはブラックホールとそれに飲み込まれ なかった光子やニュートリノ電子や陽電子 などの 素粒水 そのような理論実際に確認できるはずが ないと考える方も多いです人間の衣装は 生ぜ100年宇宙の年齢もたた138億年 です宇宙の年齢よりも圧倒的に長い各市の 寿命を確認する方法などないと思われるか もしれませんしかし日本には各の寿命を 確かめるための実験装置が稼働しています 岐阜県の日田山中上岡鉱山跡の地下 1000mの場所にあるスーパーカオカデ ですこれは5万Tの水を蓄えたタンクの 壁面に光電子増倍管という観測器を 取り付け水の分子に含まれている各が崩壊 した時に放つ光を観測しようというもの です各種の寿命が10の34条年であると いうのは全ての各種が10の34兆年経っ たら一斉に崩壊するとという意味ではあり ません中にはそれより寿命が長いものも あれば寿命が短いものもありその平均が およそ10の34兆年であるということ ですそこで大量の各種を観察していれば中 には短い期間で崩壊するものがあるかも しれません理論上は5万Tの水に含まれる およそ中の34兆個の各を観測していれば 1年に1個は崩壊するになるのでこれを 見つけようというのがスーパー神を感での 狙いですしかし現在までのところスーパー 神をカデで各種の崩壊は確認されていませ ん各種の崩壊は大統一理論に基づく予言 ですがそのバージョンアップ版である超大 統一理論では各種の寿命がさらに伸びる ことが予言されているのでそうした可能性 も指摘されています190087年に大 マゼラ運で超神性爆発が起きた時スーパー カオカデの全身の装置である上岡デがこの 爆発によって被したニュートリノを検出し て大きな話題となりましたニュートリノは ほとんどの物質と反応しないで通過する 幽霊のような粒子です超神性爆発の際に ニュートリノが放出されることは予想され ていましたがそれを実際に確認したのは神

デが世界初でした神男カデはニトの検出機 としての能力も持っていたのです鉱石に よって上を噛んでの公案者である小葉市が ノーベル賞を受賞されました各種が崩壊し て物質が姿を消した中の34兆年以降の 宇宙に残っている天体はブラックホール だけでしたブラックホールは宇宙の中に 永遠に存在し続けるのでしょうか実は ブラックホールにも寿命があります ブラックホールはやがて蒸発して消滅して しまうのですかつてブラックホールは周囲 にあるものを飲み込んでひたすら重くなっ ていく一方であると考えられていました しかしブラックホールは質量を減らすこと もあるという衝撃的な理論が発表されます 1974年イギリスの理論物理学者 ホーキングが唱えたブラックホールの蒸発 理論です ホーキングはミクロの世界の物理法則で ある量子論の考えをブラックホールに 当てはめてみました量子論によると一見何 もない真空と思われる空間においても仮想 的な粒子のペアが生まれたり消えたりして いますこうした粒子のペアがブラック ホールのすぐ近くで生まれた時ブラック ホールの強い重力によってペアの一方の 粒子がブラックホールに飲み込まれて しまうことがありありますこの時ペアの もう一方の粒子はその反動で遠くに 弾き出されてしまいますこの様子を遠く から観察するとブラックホールが粒子を 放ちその分だけエネルギーを失って質量を 減らし小さくなるように見えるの ですこれをブラックホールの蒸発と言い ますただしブラックホールの蒸発は ブラックホールが大きい時には重に ゆっくりとしか進みませんブラックホール が小さくなるにつれて蒸発の速度は次第に 早くなっていき質量がどんどん減っていき ますそして最後に激しく蒸発して大爆発を 起こすとされています聴診性爆発によって できる太陽ほどの重さのブラックホールの 場合完全に挑発するのに10の66兆年 ほどの時間がかかります各種の崩壊が 起きるのが10の34兆年以降100高年 以降のことですが100高年のさらに1 勾配の時間をかけようやく蒸発し得るの です10の66畳は100深しという単位 になりますそしてスーパー銀河の中心部に あった超巨大ブラックホールの場合重さが 最大のものは太陽の1兆倍ほどになります これが蒸発するのには10の100兆年 ほどの時間がかかる計算になります10の 100兆年後の宇宙ではあちこちで超巨大 ブラックホールの蒸発が起きていて激しい

爆発によって宇宙は一とき光に包まれます しかしそれもやがて終わりますブラック ホールの蒸発の際には新たに容子や中性子 も作られますがそれらの粒子もいずれ壊れ てしまいますこうしてブラックホールも 消滅したその後の宇宙は電子と陽電子 ニュートリノ光子だけが飛びかう暗く 冷たいうつろな空間となりますこの後の 宇宙に新たなイベントは特に起きません 宇宙自体が消えてしまうことはありません がただ静かに膨張していくだけで宇宙は 永遠の老後を過ごしていくのです宇宙の 未来には大きく分けて2つの可能性があり ます1つは宇宙の膨張が永遠に続く可能性 ですこの場合宇宙は限りなく広がっ 限りなく希薄な宇宙に向かっていきます 宇宙の膨張が永遠に続く場合現在の金賀団 銀河軍内の銀河が全て合体してできる スーパー銀河同士の間はどんどん広がって いきますやがて星が燃えつきスーパー銀河 も消え隠しが壊れて物質際も宇宙から姿を 消しますそして10の年という気が遠く なるほどはかな未来には唯一残った天体で ある超巨大ブラックホールも蒸発して しまいます宇宙は一部の素粒子だけが 飛びかう広くて暗くて冷たいうつろな空間 になり永遠に膨張を続けていき ます未来の可能性もう1つの可能性が宇宙 の膨張がやがて完全に止まり今度は収縮を 始めるというものですこの場合は極の一点 から始まり膨張を続けてきた宇宙はまるで ビデオを逆再生するかのようにどんどん 小さくなっていき最後には再び極美の一点 に潰れてしまうのですビッグBANから 始まった宇宙はビッグクランチという最後 を迎えるのですクランチとは噛み砕くと いう意味ですでは宇宙がこのまま膨張を 続けるのかそれとも収縮に転じることが あるのかは何で決まるのでしょうかそれを 決めるのは2つの要因です1つは宇宙の中 に物質やエネルギーがどれだけあるか簡単 に言うと宇宙の中に物質やエネルギーが たくさんあればそれらの重力が宇宙の膨張 に大きなブレーキをかけ宇宙の膨張は やがて止まり逆に収縮を始めますそして もう1つは現在の宇宙の加速膨張が将来も ずっと続くのかと 現在宇宙は膨張のスピードがどんどん早く なっていることが観測から分かっています これが止まらない限り宇宙はひたすら 広がっていく一方です宇宙の膨張が将来 止まる場合それがいつになるのかは はっきりと予言できません現在の宇宙は 膨張速度が次第に早くなっていく加速膨張 をしていることが明らかになっています

これがいつまで続くのか現時点では予測 できないのです加速膨張が長く続くほど 収縮に向かうまでには当然多くの時間が かかることになりますもし加速膨張が今 すぐ止まり膨張速度が遅くなり始めたとし ても膨張が完全に止まるまでには最低でも 数百億年はかかると思われますかに862 SEC年後としますつまり138億年前に 宇宙が誕生してそれからちょうど 1000億年後に宇宙の膨張が止まるの です今から 862年後の宇宙の様子は1000億年後 の宇宙の姿とほぼ同じです私たちの天野川 銀河はアンドロメダ銀河など局所銀河軍内 の銀河と合体しスーパー銀河になってい ますそして宇宙には同じようなスーパー 銀河があちこちにありどれも中心に超巨大 ブラックホールが鎮座していますその周囲 には星の重さ程度のブラックホールや暗く て低温の構成さらには黒色星や中性姿勢 などの死んだ星が群がっていますこのよう な宇宙が収縮していけばそれまで互いに 遠ざかっていたスーパー銀河同士は今度は 逆にどんどん近づいていきますそして ついにスーパー銀河同士が衝突合体します 衝突の勢いでスーパー銀河を構成していた 星やブラックホールが周囲に飛び散って スーパー銀河はそのうち解体してしまうと 思われます宇宙の収縮が進むと宇宙の密度 が高くなりそれに伴って温度もどんどん 上昇していきます現在の宇宙は平均で絶対 温度3度くらいのごく低音ですがそれが 摂取でプラスの温度になりさらに高くなっ ていきます 今から 18619500万年後宇宙の大きさは 現在の宇宙の1/1ほどにまで小さくなり 宇宙の温度は数100°になっていると 予想されます私たちの子孫が生き延びてい て宇宙を見たら宇宙全体は不気味に赤く 輝いて見えますさらにその460年後現在 の1000まで収縮した宇宙の温度が 4000°を超えると宇宙のガスが完全に 電離して電子が自由に飛び回るようになり ますすると光が自由に動き回る電子と衝突 するために宇宙空間を直進できなくなり ますちょうど雲の中の水滴によって光が 直進できなくなるような状態でありその 結果宇宙全体が不透明になり遠くの宇宙の 姿を見ることはでききなくなるのです宇宙 の始まりの時にはこれと逆の現象が起きて いました超高温の初期宇宙では電子が自由 に宇宙を飛び回っていたので光は直進でき ず宇宙全体は不透明でしたしかし宇宙が 膨張して温度が4000°まで下がると

電子が原子角と結びついて原子を作ります 電子に邪魔されなくなった光は雲が晴れて 太陽の光が地表に届くように宇宙空間を 直進できるようになったのですこれを宇宙 の腫れ上がりと言いますそしてこの時の光 がその後の宇宙膨張によって約1000倍 に波長を引き延ばされ宇宙背景放射として 観測されているのですこのように宇宙が 膨張から収縮に転じるとビデオを逆再生 するかのようにそれまでの宇宙の歴史が 逆向きに再現されていくのですもはや宇宙 の劇的な最後ビッグクランチまで残された 時間は40万年ほどしかありませ ん宇宙の収縮がさらに進み宇宙全体の温度 はもっと上がっていきますその結果暗い 低温の星や中性姿勢黒色星の表面が蒸発し 始めついには星全体が蒸発してガスとなっ てしまいますそんな中唯一残っている天体 はブラックです宇宙の膨張が永遠に続く 場合も最後まで残る天体はブラックホール でしたが宇宙が収縮に転じた場合もやはり ブラックホールが生き残るのですブラック ホールは単に生き残るだけではなく周囲の 星やそれらが蒸発したガスを飲み込んで いきどんどん大きくなります現在の 1/数10万分の1の大きさに縮んだ 小さな宇宙はブラックホールとその周囲を 満たす光子とニトリのだらけになってい ます宇宙の収縮はさらに進み温度と密度は どんどん上昇していきますビッグクランチ の1秒前から 0.001秒前くらいになると今度は ブラックホール同士が合体を始め ます超巨大なブラックホールから小さな ブラックホールまでが光も吸い込みながら まさに一瞬で合体を重ねるのですそして ついに最後の瞬間が訪れます超巨大な ブラックホール同士が合体するような格好 で宇宙全体が潰れてしまうのですブラック ホールが宇宙全体を飲み込むあるいは宇宙 全体がブラックホールになると言っても いいですこれがビッグクランチの予想図 ですブラックホールの中心には得意点と いう1点があります得意点は温度や密度 さらには宇宙の極率が無限大となる点です 得意点では相対性理論を始め全ての物理 法則が破綻します私たちは無限大という 数値を使って正しい計算を行うことができ ませんビッグクランチとはブラックホール に飲み込まれた宇宙が最終的に得意点に なってしまうことですこうして私たちの 宇宙は極美の1点から生まれて1000億 年の間に膨張し今度は1000億年かけて 収縮して立てに戻り2000億年の寿命を 終えるのです宇宙が包丁から収縮に転じる

とビデオを逆再生するかのようにそれまで の宇宙の歴史が逆向きに再現されていくと ありましたこれはほぼ正しいですが実は 宇宙の大きさがミクロのサイズにまで縮ん だ時の様子は宇宙が生まれた時と宇宙が 最後に潰れる時とでは少し異なっています 現代の宇宙論にによると宇宙は無から素 粒子よりも小さなサイズで生まれ生まれた 途端にインフレーションという急膨張を経 て大きくなったと考えられていますこれが 逆再生されるなら宇宙は最後に急収縮して ソシよりも小さなサイズになりそして再び 無に変えることになりますしかし私たちが 知っている物理学の知識に従えばビッグ クランチの際に急収縮は起らないのです 初期宇宙においてインフレーションが 終わる時大量の熱エネルギーが発生し宇宙 は超高温の火の玉宇宙となりますこれが ビッグバンです一般にビッグバンは宇宙の 誕生そのものをさして使われることが多い ですがより正確には宇宙は超ミクロの状態 で誕生した後インフレーションによって 私たちの目に見えるマクロのサイズになり それから超高温に加熱さされるビッグバン が起きるのです物理学にはエントロピー 増体の法則というルールがあります エントロピーの定義は少し難しいですが熱 エネルギーの量と考えますつまり熱 エネルギーは増えることはあっても減る ことは決してないの ですしたがってインフレーションによって 熱エネルギーが作られるつまり エントロピーが増えることは起きますが逆 インフレーションによって熱エネルギーが 減る現象は起こりませんなので宇宙が急 収縮して素粒子よりも小さなサイズになっ たりさらにその先の家庭である無に帰っ たりすることはありません宇宙は最後に ブラックホールに飲み込まれるしかないの ですブラックホールに飲み込まれた物体が どうなるのかどこへ行くのかは現代価格で もまだ分かっていないとありましたビッグ クランチにおいてブラックホールに 飲み込まれた宇宙がどうなるのかも もちろん分かりませんその解明には私たち がまだ知らない物理法則である量子重力 理論を完成させる必要があると考えられて います宇宙の膨張がやがて止まり収縮に 転じた場合の未来の姿を考えました宇宙の 膨張が永遠に続くのかどうかは何によって 決まるのかこれからは理論的な話になり ます宇宙の膨張の仕方を決める要因の1つ は宇宙の中に物質やエネルギーがどれだけ あるかです宇宙の中に物質やエネルギーが たくさんあればそれらの重力が宇宙の膨張

に大きなブレーキをかけ宇宙の膨張は やがて止まり逆に収縮を始めます物質や エネルギーの量が少ないと宇宙は永遠に 膨張を続けるのです物質やエネルギーと いう中身の存在が宇宙空間という器の性質 や振る舞いに影響を与えるというのは 20世紀初めまでの物理学者にとっては 信じがいことでした彼らにとって空間とは しっかりとした舞台でありその舞台の中で 物質がどのように振る舞うのかを調べるの が物理学だと考えられていたからですその 常識を覆したのがアインシュタインが 打ち立てた一般相対性理論 ですアインシュタインはまず1905年に 発表した特殊相対性理論によって空間や 時間に対する従来の見方を根本から変革し ました物体が高速に近い速度で運動する 場合時間の進み方が遅くなったり物体の長 さが縮んで見えたりします時間の進み方や 空間の尺度は誰にとっても同じものでは なく観測者の運動状態によって変化する ものだったのですまた質量とエネルギーが 等しいものであることわずかな質量の物質 集に巨大なエネルギーが眠っていることを 示す有名なE=mc事情の方程式も特殊 相対性理論から導き出されますそして 1915年から1916年にかけて発表し た一般相対性理論は物質が周囲の空間を 変化させることを明らかにしました物質や エネルギーが存在すると周囲の時空は曲の です一般相対性理論の誕生によって私たち は物質やエネルギーだけではなく時空の 性質さえも物理学で解明できるようになっ たのです私たちは曲がった線や曲がった面 のことはよく知っていますが曲がった空間 のことは直感的に理解できませんしかし実 は空間にもまっすぐであるとか曲がって いるという状態があります曲がっていない 線は直線で曲がっていない面は平面です 直線や平面は線や面の特別な状態だという ことは分かりますまっすぐな線を描いたり 真っすぐな面を作ったりすることは簡単で はありませんつまり線や面は普通曲がって いるものです線は1次元の存在面は2次元 の存在なので3次元の空間についても 曲がっているのはごく普通のことだと言え ます自宅に戻ると自宅の中のは帰宅前より も極めてわずかですが正の方向に曲がり ます正の方向とは三角形を描くと内角の輪 が180°よりも大きくなる方向のこと です平面に正三角形を書くとその内角の輪 は必ず180°ですが球面の上に三角形を 描くと内角の輪は180°よりも大きく なります同じように空間に三角形を描いた 時そのの内閣の輪は帰宅した後の方がより

大きくなる180°より大きな方向へ変化 するのですただ実際の空間の曲がり具合は ごくわずかなのでそれを観測することは 非常に困難です太陽ほどの巨大な物質に なって初めてその周囲の空間が曲がって いることを観測できるようになります海気 食の際には太陽が月で隠されて空が暗く なるので太陽の周囲に星を見ることができ ますその星の位置を観測すると太陽がない 時に見える位置とずれて見えますこれは 通常は直進する光が曲がった空間の中では 進路が曲がるために起きる現象であり新 疲労のようなものです空間は例えるなら ゴムで作った網のようなものだと言えます 網の上に何もない時は網は綺麗な5番の目 をしていますしかし網の上にボールを 乗せると網は下にたんでしまいますこの たみが空間の曲がりです重いボールを 乗せるほど網は大きくたみますまた少し 離れた場所に別のボールを乗せるとその 場所の網も食いますが畳みに沿って2つの ボールが近づき最後にくっついてしまい ますこれが私たちが重力と呼んでいる力 です物質が空間を曲げその曲がりに沿って 物質が移動する様子を見ていると物質同士 が引き合うように見えますそれを私たちは 物質同士が重力によって近づいたと言って いるのですこのように物質は周囲の空間を 変形させます空間をどんどん広くしていけ ばそれは宇宙そのものになります宇宙の 内部にある物質やエネルギーは宇宙空間を 変形させ大きさを変える力を持つのです 物質やエネルギーの量が宇宙の膨張に どんな影響を与えるのかその確信に迫り ます1922年ロシア生まれの数学者 フリードマンは一般相対性理論の アインシュタイン方程式を解いて宇宙の 膨張には3つのタイプがあることを明らか にしましたアインシュタイン方程式は物質 がどのように分布しどんな運動をしている と時空がどのように曲がるのかを表す方程 式です一般相対性理論によって導かれた 最も重要な方程式ですフリードマによると 宇宙の内部にある物質やエネルギーの量に よって宇宙の曲がり具合はせゼ負の3つの 値を取ります宇宙の極率が0とは宇宙が 曲らず真っすぐであるということ ですこの時空間に三角形を描けば内閣の輪 は180°にになります宇宙の極力が0に なる時の物質やエネルギーの密度を臨界 密度と言います宇宙の内部にある物質や エネルギーの密度が臨界密度よりも高けれ ば宇宙の極率は正になります極率が正の 空間に三角形を描くと内閣の輪は180 よりも大きくなります一方物質や

エネルギーの密度が臨界密度よりも低いと 宇宙の極率は歩になりますこの場合空間に 三角形を描くと内角の場は180°よりも 小さくなります極率が不の空間は2次件に 例えるのが難しいですが相手言えば馬の背 に乗せる暗のようなものになりますこの 宇宙の極力が宇宙膨張の仕方を決めます まず極率が性の宇宙は物質やエネルギーが 及ぼす重力が大きいために宇宙の膨張に 大きブレーキがかかりやがて膨張が止まっ て今度は逆に収縮を始めますビッグ クランチを迎える宇宙は極力が聖の宇宙に 限られますこうした宇宙を閉じた宇宙とも 言います一方極率が0の宇宙では宇宙の 膨張速度はだんだん遅くなっていき最後に は限りなく0に近づきますが収縮に転じる ことはありませんこうした宇宙を平坦な 宇宙とも言います 極力が負の宇宙の場合物質が及ぼす重力は 宇宙の膨張を引き止めるだけの大きさを 持ちませんそのため宇宙膨張の速度は最初 のうちは少し遅くなりますがやがて一定の 速度で膨張するようになりますこれは開い た宇宙とも呼ばれますしって永遠に膨張を 続ける宇宙は極率が0または負の値になっ ています極率が正の宇宙だけが膨張から 収縮に転じる可能性があり ます宇宙の 極力3種類の宇宙膨張の仕方はよく ロケットを地球から発射した時の動きに たえられますロケットの速度が地球の重力 を振り切るのに必要な脱出速度よりも遅い とロケットはやがて加工を始め最終的に 地面に墜落します脱出速度は宇宙膨張に 分ける臨界密度に相当しますロケットの 速度よりも地球の重力の方が大きいので ロケットのコドの上昇は止まり逆に落下 するようになるのですこれは宇宙の極力が 性のケースに当てはまります一方ロケット の速度が脱出速度と等しい場合ロケットは 地球には落ちずかといて宇宙空間にに 飛び出してもいかず地球の周囲を回る人工 衛星になりますこれは宇宙の極力がゼの ケース ですそしてロケットの速度が脱出速度を 上回る場合はロケットは地球の重力権を 脱出して宇宙空間を一定の速度で飛行する ようになりますこれは宇宙の極力が不の ケースです宇宙の内部にある物質や エネルギーのの量によって宇宙の極率は正 0歩の3つになります極力が聖の宇宙は 宇宙の膨張がやがて止まり収縮を始めます これに対して極力が0または不の宇宙は 永遠に膨張を続けるのですしって宇宙の 膨張が続くのか止まるのかは宇宙の極率が

分かればいいことになりますでは実際の 宇宙の極率はどうなっているのでしょうか 宇宙の極力つまり宇宙の曲がり具合を測定 するには三角測量の方法を使い ます例えば長さが2mの棒を 1.73m2に置きますこの時棒の両端が 角度にして何度離れて見えるかを観測し ます棒の両端と観測地点は正三角形の各 頂点の位置にありますしって普通棒の両端 は60°離れて見えるはずですこの場合の 普通とは空間の極率が0の場合 ですしかし空間の極率が正の場合角度は 60°よりも大きく見えます観測車と棒と の間に凸レンズを挟んでみたように棒が 長く見えるのです逆に空間の極力が歩の 場合は大レンズを挟んで見た時のように棒 が短く見え角度は60°よりも小さく観測 されますそこで宇宙全体の極力を測定する には長さの分かっている棒に相当するもの をできるだけ遠くに置きその長さを観測 すればいいことになりますそのため現代で は宇宙背景放射を精密に測定することで 宇宙の極力を調べ ます宇宙背景放射は観測できる最も遠い 宇宙の果てからやってきている電波なので そこまでの距離が理論的に分かりますまた 宇宙背景放射には温度ゆらぎというものが ありそのゆらぎの大きさも理論的に計算 できますそこで理論地から導かれる宇宙 背景放射の温度揺らぎの角度と実際に観測 される角度とを比較すると宇宙の極力が 分かるのでです実際に観測してみると宇宙 の極率は限りなく0に近いものの測定誤差 を考えるとわずかに背や腑になっている 可能性もあることになりますしたて宇宙は 永遠に膨張を続ける可能性も将来収縮に 転じる可能性も共にあるのです宇宙の極率 はほぼ0であるというのが現代の天文学の 見立てですが今から34年ほど前は宇宙の 極率は不であるというのが適切でしたなぜ なら銀河の質量や銀河の個数密度の測定 から宇宙に存在する物質やエネルギーの 密度は臨界密度の1/100ほど多くても 1/0程度しかないと思われていたから です銀河や構成惑星などの天体そして 私たちの体を作っている物質は全て原子 からできていますます原子は原子角と電子 からできていますがその重さの大部分は 原子の中央にある原子核が占めています そして原子核は陽子と中性子からできてい ます素粒水学では陽子や中性子及びその 仲間の粒子をバリオンと呼びますバリオン でできた物質は私たちにとって身近なもの でありその正体がよく分かっている物質 です

宇宙を望遠鏡で観察するとその主役は銀河 や星すなわちバリオンであるように見え ますしかし現在では宇宙の中にはバリオン でできた物質は5%ほどしかないことが 判明しています残りの95%は未知の物質 未知のエネルギーによって占められてい ます宇宙には正体不明の物質やエネルギー が大量に存在するので宇宙の極力はほぼ0 になっているのです正体不明の95%の うち27程度は目には見えないが周囲に 重力を及ぼす物質が占めていると考えられ ていますこの物質が暗黒物質です暗黒物質 は銀河の内部や周辺部さらには銀河団の 周辺部に大量に存在しているとされます 銀河の内部の星の運動の様子や銀河内の ガスの圧縮の様子などを調べると目に見え ているバリオンでできた物質の重力だけで は説明できないことがたくさんあります そこで光や電池波を全く出さずそのため 望遠鏡では観測できないものの重力は周囲 に及ぼす物質すなわち暗黒物質の存在が 予想されるのです暗黒物質の正体はまだ 分かっていません粒子理論が存在を予想し ている未知の粒子ニュートラリーノなどが 有名な候補としてあげられています東京 大学抽選研究所の暗黒物質検出装置xマス など世界中の研究機関が暗黒物質の正体 探しにしのぎを削っています遅くとも10 年以内には正体が判明するのを期待する ものですバリオンと暗黒物質を足しても その密度は宇宙の極率を0にする臨界密度 の3割ほどにしかなりません残りの7割は 宇宙全体に広がっている未知のエネルギー であると考えられていますこれを暗黒 エネルギーと言います正体が分からない 未知のエネルギーなので暗黒物質と同じく 暗黒と呼ばれているのですそして現在宇宙 の膨張速度が加速しているのはこの暗黒 エネルギーが原因だと考えられてい ます宇宙の未来を左右するもう1つの要因 にして現代の天文学宇宙物理学における 最大の謎とされる暗黒エネルギーとは何な のか詳しく考えていきます宇宙膨張が加速 していることが発見されたのは1998年 だったかなり前のことですがアメリカと オーストラリアの2つの研究チームが聴診 性を使って過去の宇宙膨張の速さを調べた 結果宇宙膨張が加速していることを明らか にしたのです重い星が一生の最後に起こす 大爆発である超神性は数日から数週間ほど 非常に明るく輝きその後次第に暗くなって いきますこうした超神性のうち1A型超神 性と呼ばれるものはピーク時の明るさが 一定であることが理論的に分かっています したがってピーク時の見かけの明るさが

暗いものほどより遠方にあると分かるので 聴診性が出現した銀河までの距離を算出 できます宇宙観測において遠くを見ること は過去の宇宙を見ることと同じです 100億高年の彼にある天体は100億年 前の宇宙の様子を私たちに見せてくれます なので100億高年先の銀河を観測すれば 100億年前の宇宙膨張の速さが分かり ますそこで過去の色々な時代における宇宙 膨張の速さを調べだけか驚いたことに宇宙 膨張がだんだん加速していると分かったの ですフリードマンが明らかにした宇宙の 膨張の3つのタイプがありましたがそれに よると宇宙の膨張は次第に速度が遅くなっ ていくか同じ速度で膨張するかのどちらか です極力が脳宇宙ではは最終的に膨張速度 が一定になりますがそれ以外はどんな極力 の宇宙であろうと膨張速度は常に遅くなっ ていきます宇宙の内部にある物質や エネルギーが重力を及ぼし宇宙の膨張に ブレーキをかけるからですこれに対し宇宙 の膨張が加速するというのは打ち上げられ たロケットが勝手にどんどん加速するよう なものですあるいは上空に投げたが地面に 落ちてくるどころか上昇速度を増していき 見えなくなるようなもの ですまさにありえないことが宇宙に起きて いたの です宇宙の歴史の中で宇宙が加速膨張をし ていた時期が1回だけありますそれは宇宙 の誕生直後です宇宙は無から素粒子よりも 小さなサイズで生まれ生まれた途端に インフレーションという急膨張を経て 大きくなったと考えられていることがあり ましたこのインフレーションこそが加速 膨張です初期宇宙が急膨張を遂げたという インフレーション理論を考えたのは 1980年代のことで当時の最新の 素粒水を科学的に解明できるのではないか と考えられたのです統一理論は空っぽの 空間であるはずの真空の性質が変化する いわゆる真空の総点位という現象が起きる と予言しますしかし当時真空の総点位は 一種の方便とされこれを実際の宇宙の問題 と結びつけて考える研究者はほぼ皆無でし た統一理論によると想定員を起こす前の 真空は巨大なエネルギーを持っています そのエネルギーによって素粒子よりも 小さかった宇宙は売買ゲームのような加速 膨張を遂げますその膨張の様子は例えば 宇宙の大きさが一瞬のうちに10の100 畳倍や1000常倍になるといった 凄まじいもので宇宙は一気に私たちの目に 見えるサイズにまで成長しますそして真空 が総定員を起こすとインフレーション膨張

が終わり巨大なエネルギーは熱に変わり 宇宙全体を超高温に加熱しますこれが ビッグバンです一方現在の宇宙の加速膨張 は数十億年かけて大きさが2倍になると いう非常に緩やかな加速なので初期宇宙に おけるインフレーションとはかなり違い ますそれでも膨張速度がわずかであっても 増える方向に変化しているのでこれは第2 のインフレーションと言えるのです世界中 の研究者が驚いた第2のインフレーション すなわち宇宙膨張の再加速は多くの検証を 経て間違いのない事実であることが認め られましたそして2011年のノーベル 物理学省は宇宙の加速膨張を発見した観測 研究に送られ2つの研究チームで中心的な 役割を果たした3人の研究者が受賞しまし たノーベル賞にふさわしい正規の大発見 それが宇宙の加速膨張の発見なのです宇宙 の膨張を加速させている後押ししている 黒幕が暗黒エネルギーですがその物理的 実態は全く分かっていません同じく正体が 不明である暗黒物質の方は未知の素粒水の などの有力候補が上げられていてその発見 が間近に迫っている状況ですこれに対し 暗黒エネルギーの正体は文字通り開目不明 と言えます分かっているのは宇宙の膨張を 加速させているといういう性質だけなの です宇宙の膨張が加速を始めたのは観測に よると今から60億年ほど前だと考えられ ていますつまり宇宙は60億年前にそれ までの原速膨張から加速膨張へと 切り替わったのですではこの加速膨張は いつまで続くのでしょうかそれは暗黒 エネルギーの性質に左右されると思われ ますすなわち宇宙の未来も暗黒エネルギー が握っているのです実は暗黒エネルギーは 初期宇宙をインフレーション膨張さした 真空が持つエネルギーと同種のものでは ないかという予想がありますその場合暗黒 エネルギーは宇宙が膨張してもエネルギー の密度が変化しないことになりますつまり 暗黒エネルギーは今後もこれまでと同じ力 で宇宙の膨張を後押しするのですこれが 正しければ宇宙は将来も永遠に膨張を続け ますしたがって宇宙の未来は限りなく 広がって気迫になり永遠の老後を送ること になるのです宇宙の極力が正ゼ不いずれで あっても暗黒エネルギーの密度が変化し ない場合はこうした未来になりますしかし 何らかの理由で暗黒エネルギーの密度が 将来減ることも考えられます例えば暗黒 エネルギーが総点を起こしエネルギ密度が ほぼ0になることも予想されます宇宙の ごく初期に起きたインフレーション膨張で は最後に真空の総転移が起こり真空の

エネルギー密度がほぼ0になり加速膨張が 止まりましたこれと同じことが暗黒 エネルギーでも将来置きエネルギー密度が 再び0近くまで下がるかもしれませんその 場合宇宙膨張を後押しする力が弱まるので 宇宙が膨張から収縮に転じる可能性もあり ますただしそれは宇宙の極率が性の場合 だけです極列が聖の宇宙でかつ現在の加速 膨張の勢いが弱くなれば宇宙はいつの日か ビッグクランチを迎えブラックホールに 飲み込まれます暗黒エネルギーの密度が 今後も変化しなければ宇宙は永遠に膨張を 続け気迫な宇宙へと向かいます暗黒 エネルギーのが入りかつ宇宙の極力がせで あれば宇宙は将来膨張から収縮に展示最後 にビッグクランチを迎えますでは暗黒 エネルギーの密度が増えることはないの でしょうか現時点で暗黒エネルギーの密度 が将来増えることを示す観測的な証拠は ありませんしかし理論的にはありえない話 ではないとされています宇宙が膨張するに つれ密度が増えていくような特別な エネルギーがあると想定するの ですこのエネルギーをファントム エネルギーと呼ぶ人もいますファントムと は幻亡霊のことです実はアメリカのある 研究者がファントムエネルギーが存在する 場合の未来の宇宙のシナリオを発表してい ますファントムエネルギーが存在すると いうことは宇宙の膨張がますます加速され ていくことを意味しますそのため宇宙は 引き裂かれるような激しい急膨張を行うの です宇宙の膨張が永遠に続くケースでは 銀河団銀河軍内の銀河は衝突合体し スーパー銀河になる一方でスーパー銀河 同士は宇宙膨張によって離れ離れになり ましたしかしファントムエネルギーが存在 する場合膨張の加速の程度によりますが 銀河団や銀河軍内の銀河は合体切逆にここ ここの銀河へと散り散りになってしまう ことが予想されます先の未来においては 銀河もここの星ぼしへとバラバラにされ 中心部の巨大なブラックホールだけが 取り残されます私たちの太陽系は宇宙空間 に放り出され近くに見えていた構成は彼へ と去りやがて見ることはできなくなります ファントムエネルギーのために宇宙の膨張 はどんどん加速され無限大の速度に近づい ていきます太陽系は解体されさらには太陽 も地球も各惑星も引きちぎられ破片になり 最後には原子になり ます原子さえもバラバラになって素粒子に なってしまいます全てを引き裂き宇宙は 無限大の速さで膨張していくのです全てが 引き裂かれてしまうこうした宇宙の未来は

ビッグリップと呼ばれていますリップとは 引裂という意味ですファントムエネルギー はあくまで理論上の存在なので宇宙が将来 ビッグリップを迎える可能性は非常に低い ですが宇宙の未来の行方は宇宙の極力と 暗黒エネルギーが握っているそのことを 改めて確認すべきです現代の宇宙論におけ る最大の謎それが暗黒エネルギー問題です 普通に考えると初期宇宙で インフレーション膨張を起こした真空が 持つエネルギーが現在の宇宙に残っていて それが宇宙膨張を再加速させているように 思われますしかしこの場合現在の宇宙に 残っている真空のエネルギーの値を理論的 に求めた値に比べ観測から推定される暗黒 エネルギーの値は120桁も小さくなって しまうことが分かっていますこのスモール スプロブレムは理論物理けにおける最悪の ミスマッチと呼ばれていますこの問題は 真空のがそのエネルギー密度は一定である という特徴を持つために起こると言われて います宇宙膨張に伴い宇宙全体の真空の エネルギーの量が理論上どんどん大きく なり観測結果と一致しなくなるの です今回の解説は以上ですそれではまた次 の動画でお会いいたし ましょう