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はい、始まりました。佐々木亮の宇宙話。このチャンネルでは、1日10分宇宙時間をテーマに、毎日誰でも最新の宇宙が学べる話題を、ドクター佐々木がお届けしております。
ということで、早速今日の本題紹介しますが、今日は地球みたいな星に海ができるきっかけ、そこに繋がるような世界初の数値シミュレーションの結果をご紹介していきたいと思ってます。
で、なんかこうキャッチーっぽいけどちょっと難しく聞こえるみたいな、そんな感じに聞こえるかなと思うんですけど、簡単に言えば木星だったりとか土星っていうような、ああいう星、あれって実は全体がガスでできてるんですね。
ああいうのをガス惑星と呼ぶんですが、実は今までああいうガス惑星、木星とか土星みたいな太陽系の中でもより巨大な天体、このあたりっていうのが実際にこう星ができてからどうやって
そういうガス惑星ができるのかっていうのが実は結構謎だったらしいんですね。で、そういった背景がありながら、なんと今回はそういった数値シミュレーションというのが完成したというようなお話をさせていただこうかなと思っておりまして、ここから地球の海ができるまでのそんな形成過程なんていうお話まで繋がってくるので、ぜひ最後までお付き合いいただけたら嬉しいです。
よろしくお願いいたします。はい、ということで毎日恒例の近況報告させていただこうかなと思うんですが、今日は11月27日土曜日というところで、普段は土曜日と日曜日っていうのはゲスト会をお送りさせていただいていると思うんですね。
ただこれちょっともう僕が最近、仕事関連をいろいろ入れすぎてしまっていると、先日のポッドキャストでも最近もう肩書きがバチバチになってきてますみたいな話させていただいたと思うんですね。
そんな感じで、とにかく僕の中の勝手な目安では今年28になるんですけど、30歳ぐらいまでは自分のできることをとにかく増やしまくりたいみたいな、どんどん攻めた姿勢で仕事していきたいみたいなところがあって、あんまり暇な時間を作らずに仕事を入れまくってるわけですね。
で、そうなった結果、今どうなってるかというと、ポッドキャストでコラボをするためのスケジュール調整というのが全くできない状況になっております。というところで、今週の土日とか来週とかも際どいのかなと思いますが、そのあたりは通常会をお届けしていくような形になっておりますが、ご了承いただければと思います。
そんな感じで、いずれなんかこういろいろ大きくこんな仕事してますなんていう話とかもできればなぁと思ってますが、ひとまずゲスト会っていうところは若干保留っぽくなるかなと思うので、そこらへんよろしくお願いいたします。ということでですね、まあ近況報告はサクッとしておいて本題に入っていこうかなと思います。
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今日の本題は地球に海がどうやってできたのかなんていうところの議論まで広がる木星だったり土星だったりっていう巨大なガス惑星がどうやってできるのかを数値シミュレーションした。そんなお話をさせていただこうと思っております。で、今回のお話なんですけど、ポッドキャストで何度か惑星ができる過程の話ってしてきたと思うんですね。
簡単に説明すると、太陽みたいな星、恒星と呼ばれるものがある一箇所にできて、その周りに惑星ができるんですが、星っていうのがそもそも宇宙空間にあるガスとか塵とかそういったものを集積してできるのが太陽みたいな恒星。
で、それができたタイミングで、実はまだ周りにその使われなかった材料みたいなのがあったりするんですね。で、ただ真ん中の星の重力っていうのが強いので、周りに結構存在していると同じような領域に。で、そうなった時にその周りでまた新しくものがくっついていって惑星だったりとかができていくっていうのがこれざっくりとしたお話なんですね。
で、ただ今までそう、まるっと惑星がどうやってできるのか、星ができるのかっていう話をしてきましたが、実際は太陽系の中を見ただけでも2種類いると大きく。
一つが個体でできているもの。で、もう一つがガスでできているもの。個体でできている方は私たちがいる地球とか火星とかそういったところになります。で、逆に表面がもう本当にガスでできているもの。これは木星とか。木星って太陽系の中で一番大きいですよね。で、あとは土星とか。これはまあ結構大きいですというような感じで巨大なガスでできた星っていうのも一定存在するっていうところなんですよ。
で、この2つって実は形成の過程が全然違くて、で、その形成の過程を追った、そんな数値シミュレーションができたというところで今回は東北大学の研究を紹介していこうと思っています。
で、今回紹介するのは世界初となる統一シミュレーションっていうところで木星とか土星っていうところの巨大ガス惑星がどうやってできるのかっていうお話ですね。
で、今回の研究によって大きさで言うと0.1ミクロンっていう大きさから惑星になる時のだいたい1万キロっていうサイズっていうところまでで、ゼロの個数で言うと30個とか40個とかっていうぐらいのそんな幅。
10倍20倍とかじゃないですよ。1兆とか1軽とかそういったところの先までの大きさに宇宙空間で星がどうやってできるのかっていうようなところをお話ししていきたいと思っています。
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で、今回の研究結果でざっくりわかったことはどんなことかっていうと、まず中心の太陽みたいな構成ができますね。
で、そういった構成ができた後に周りにある材料とかを使ってだんだん小石とかそういったところで微惑星と呼ばれる小さい惑星ですね。
っていうのがポコポコできてくるんですよ。で、それがさらに固まっていって一つの大きな塊を作っていく。で、この塊が太陽じゃないや地球のだいたい10倍とかそれぐらいを超えてきたタイミングで周りのガスとかっていうのをまたさらにどんどん
結局は重力とか引力っていうのは重いもの同士の方が引き合わせやすいので、どっちかというとガスとかっていうのは軽いから塊である微惑星とかの方ががっつりと吸い込まれるんですね。
で、下地ができて、それの重さが地球の10倍ぐらいになった。そんなタイミングでガスを集積してくる。で、こうやって周りにガスができてガス惑星っていうのができるっていうのがざっくりとした今回のお話なんですよ。
で、そうなった時に今まで何が原因でそこができなかったのか。なんか今の話を聞くと言い方悪いとすごく簡単に求められそうというか簡単にイメージできそうじゃんってなるかもしれないんですけど、ここが結構やっぱ数値シミュレーションの難しいところであって
石が一箇所にどんどん集まってくるスピード。で、その石が集まってきて地球の10倍の重さになるっていうところになった後にガスが集まってきてっていうここにものすごく時間がかかってしまうっていうのが難点だったんですね。
で、それは今までこういう小さい石とか小石とかそういう石とかそういうところが集まって一つの塊を作っていくっていう風になっていたので、作られていくまで地球の10倍の大きさの星が作られていくまで時間がかかりすぎる。で、時間がかかりすぎるとどうなるかっていうとこれ結局真ん中の星の重力とか引力で引っ張られてるわけですから星が。
なので、どんどんどんどん一応中心の星に引っ張られていってしまうわけですね。で、作るのに時間がかかりすぎると真ん中の星に吸い込まれてぐしゃっと吸収されてしまう。そういったところでなかなかガスを周りにまとうっていうタイミングを数値的に出すことが難しかったんですよ。
ただ今回は細かいのが集まってくるっていうようなモデルじゃなくて、もっと小さい惑星が先にたくさんできて、その惑星が一気にガンと集まってくるっていうところを数値シミュレーションに入れてあげた結果、
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真ん中にいる太陽とかみたいな星に吸い込まれないタイミングでガス惑星っていうのが完成するっていうところが計算でわかったんですね。
こういったところで、じゃあこれ木星みたいな星がどうやってできるのかっていうのがなぜ重要なのかっていうところで言うと、今って何千個っていうような規模で太陽系以外の惑星っていうのがどんどん見つかってるんですよ。
そんな中で木星っぽい星っていうのが結構たくさん見つかっていて、木星っていうのはやっぱ巨大ですから、太陽系の中にしても。なので、そういった巨大な星っていうのは少なからず周りの星に影響を与えるっていう、そういう性質があるわけですよね。
なので、地球も少なからずそういった影響を木星から受けている。また他の星で木星みたいなのが見つかったら、それの周りに影響を及ぼされるであろう惑星があってもおかしくないというような、そんな傾向が予測できるわけですね。
しかもこの重力がものすごく強い大きい星、木星みたいなガス惑星っていうのが存在することによって、例えば周り、太陽系ができる時の材料の中にある氷とかですね、そういった氷微惑星っていうものが存在するんですけど、そういうのがガス惑星の周りから地球の方にどんどん運ばれていって、
その運ばれてきた氷、これが集まって海ができたんじゃないか、なんていうふうにも考えられているわけですね。そうすると、つまり何が言いたいかっていうと、木星とか土星とかっていうガスでできている天体の形成の過程が今回数値でわかったので、その形成されたタイミングで周りの環境がどうなっているのか。
周りの環境に例えば氷とかがたくさんあって、それを一箇所に集めるような重力の作用があるんであれば、それによって地球に海ができて、この海っていうのが地球上に生命を宿す非常に重要な役割を持っているというところで、そこで結局は最終的にこの数値シミュレーションっていうのも、私たち人類がどうやってできたのかっていうところにつながってくる。
そんな面白い研究結果でしたというのが今回のお話です。
今回のお話はざっくりまとめると、世界初木星だったり土星っていうような巨大なガス惑星が1ミクロンサイズの砂粒から1万キロメートルっていう巨大なところまで成長していく過程を世界で初めて数値シミュレーションで明らかにしたという研究結果でした。
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