謎の天体ブラックホールってなんなの！？
誰もが1度は聞いたことが有るであろう天体、ブラックホール
今日は宇宙の謎の天体ブラックホールについて話したいと思います😆
ブラックホールは中心の密度がものすごく高く、重力が強すぎて、光ですらその重力により吸い込まれてしまう宇宙の天体のことです。
ブラックホールは光が吸い込まれてしまうのでどんな色や形か直接見られないため、黒い丸の絵で表現されがちです😅
ブラックホールはどうやってできるの？
恒星がその生涯を終えるとき、超新星爆発という大爆発を起こします。
その時に星の中心は自分の重みに耐えられなくなり、重力崩壊を起こします。
ようは自分の重みに潰されていくイメージです😅
中心にどんどん圧縮されていき、最終的にブラックホールになるとされています。
ブラックホール化するには太陽の30倍以上の質量が必要と考えられています。
ブラックホールの構造
ブラックホールの中心には特異点と言われる重力が無限になっている部分があます。
ブラックホールの外側には光が脱出できるぎりぎりの距離にある事象の地平面があります。
事象の地平面よりも内側に入ると巨大な重力によって光は外には出られなくなるので、事象の地平面より内側は黒く見えます。
事象の地平面を越えると絶対に戻れず、特異点まで落ちていきます。
そして、特異点から事象の地平面までの距離をシュヴァルツシルト半径と言います。
ブラックホールに吸い込まれたらどうなるの？
これを答えるのは2方面から答える必要があります。
１つ目はブラックホールに吸い込まれていく人を見ている側からです。
吸い込まれていく人は事象の地平面に向かって徐々に加速しながら近づいていきます。ブラックホールに近づくにつれ、身体が伸びたり歪んだりして見えるようになり、そして事象の地平面に近づいていくと、次は動きが徐々にスローになっていきます。
そして事象の地平面に到着すると身体が歪んだ状態で一時停止ボタンを押したかのようにピタッと止まって見えると考えられています。
2つ目はブラックホールに吸い込まれていく人間側です。
外側から見たように身体が歪むこともなく、時間がスローになったり、身体が燃えたりといったこともないそうです。
ブラックホールに向けて落下していき本人が重力を感じることもないとされています。
そして事象の地平面を超えていくと頭と足にかかる重力が大きく異なってくるので、パスタの麺のように体が縦に伸ばされながら特異点に向かって吸い込まれていきます😱
ブラックホールは観測できる宇宙の範囲内に1000億個以上はあると言われています‼️
それでも地球の近くには存在しないんですから宇宙は本当に広大ですね😊
惑星から外されてしまった冥王星ってどんな星？
太陽系惑星から外されてしまった惑星、冥王星
英名はプルートー
ローマ神話に登場する死者と冥界、暗黒を司る神プルートーから名付けられました。
太陽系の薄暗い外側を回っているからピッタリな名前としてつけられました😅
冥王星の直径は約2,274キロ（地球の約0.18倍）
月の直径は約3,476キロなので月よりも小さいです😱
質量は地球の0.0022倍
体積は地球の0.0066倍
ん〜小さな天体ですね😅
重力は地球の0.07倍です。
太陽からの平均距離は59億1,510万キロ
光の速さで約5時間半かかります😅
ちなみ光の速さは秒速約30万キロです。
光の速さは1秒で地球を7周半するの速さなので、いかに遠いかがわかりますね。
まあ、宇宙規模だと全然大した距離ではありませんけど😱
冥王星の公転周期は約248年で太陽を一周します。
自転周期は6.39日で一回転します。
自転は地球よりゆっくりですね😊
衛星としてはあまりにも大きいですね。
冥王星の構造ですが、有機物を含んだ岩石でできた核があり、そのまわりを液体の水の海が覆っています。
さらにそのまわりを氷でできた地殻が覆っていると考えられています。
マイナス200度より冷たい極寒の天体です。
天王星が何故、惑星から外れされてしまったのか。
冥王星は1930年にその存在が発見されました。
1992年以降、技術の発達もあり太陽系の観測が進み、冥王星に似た天体が数多く発見され始めました。その数は1000を超え、天文学者たちも、冥王星が本当に惑星であるのか、小天体ではないのか？と疑問を抱き始めました。
そこで学者たちは惑星の定義を決めることにしたのです。
惑星の定義
2006年にチェコのプラハで開催された国際天文学連合総会で、天文学者は惑星を科学的に明確に定義しました。
- 太陽の周りを回っていること
- 十分重く、重力が強いため丸いこと
- その軌道周辺で圧倒的に大きく、他の同じような大きさの天体が存在しないもの
以上の３つを決めました。
2003年には冥王星より大きな直径を持つ天体エリスが発見されてしまいました。
冥王星は3番目の条件に当てはまらず、
惑星の仲間ではないと決まってしまいました。
（1）と（2）の条件を満たし、また衛星ではない天体を準惑星と呼んでいます。
冥王星の他に、エリス、ケレスといった天体もこの分類に含まれています。
準惑星になってしまった冥王星は可愛そうですが、ネームバリューは他の惑星には負けてないと思います😆
海王星ってどんな星？
太陽系で太陽から1番外側を回っている惑星、
ってドラゴンボールかい‼️
こちらが本当の海王星です😆
英名はネプチューン
ローマ神話における海神ネプトゥーヌス
にちなんで名付けられています。
海王星の直径は49,528キロ地球の約3.9倍
質量は地球の約17倍
体積は地球の約57倍
大きさは、木星＞土星＞天王星＞海王星＞地球＞金星＞火星＞水星
太陽系で4番目に大きい惑星です。
太陽から海王星までのの平均距離は45億445万キロ
光の速さで4時間ちょっとかかります。
現在まで海王星を探査した探査機は1989年8月25日に海王星に接近したボイジャー2号だけですが、地球から海王星まで12年かかっています。
海王星の公転周期は164.774年
約165年かけて太陽のまわりを一周します。
自転周期は0.671日です。
海王星は太陽から約45億キロも離れているため、表面温度はマイナス220度近くまでさがります‼️
極寒の世界ですね😅
海王星の構造は中心に岩石や氷、鉄とニッケルなどの合金でできた核
そのまわりを水やメタン、アンモニアなどの氷でできた層が包んでいます。
さらにその層のまわりをヘリウムやメタンを含んだ水素ガスの層が包んでいると考えられています。
構成している成分が天王星に似ていますが、天王星よりも青みが強くコバルトブルーに見える原因として未知の物質によるものではないか
という説があります😅まだ謎が多い惑星ですね。
ボイジャー2号が海王星を探査した時に表面に大暗斑（だいあんはん）と呼ばれる黒い大きな斑点模様が発見されました。
木星の大赤斑に似たもので、大気中の巨大な渦だと考えられています。
また大暗斑のまわりには、メタンが凍ったものだと考えられている白い雲が見られます。
海王星の表面には東西方向に秒速400mもの強風が吹いており、強風に流される雲も確認されてスクーターと呼ばれています。
ボイジャー2号が1989年に大暗斑を発見したとき、
海王星の南半球にありましたが、ハッブル宇宙望遠鏡によって1994年に観測したところ、大暗斑は消滅してしまっていました。
これもボイジャー2号によって発見されました。輪っかは4本発見されていますが、どれも非常に細くて途切れてしまっている部分もあります😭
ボイジャー2号により海王星の謎がほんの少し解けましたがまだまだ謎多き星です。
海王星を探索する新たな探査機ができれば更に謎が解けるかもしれませんね😆
天王星ってどんな星？
太陽から７番目の惑星、天王星
天王星は英名でウラヌス
ギリシア神話に登場する全宇宙を最初に統べた神々の王、天空神ウーラノスからきています。
天王星の直径は51,118キロ
太陽系の惑星の中で木星、土星に次ぎ3番目に大きい惑星です。地球の約4倍です。
質量は地球の約14.5倍
太陽からの平均距離は28億7,503万キロ
光の速さで2時間半くらいかかります😅
太陽からめちゃくちゃ離れていることもあり、天王星の平均気温はマイナス200度にもなります。
天王星は太陽のまわりを約84年かけて一周します。
人の一生くらいかけて一周してるんですね🤨
自転周期は約17時間で一回転しています。
ここで天王星の面白い特徴の１つ
天王星は自転軸が98度傾いています！
クルクル回されて焼かれてるモンハンのお肉🍖のように回転しています😆
ゴロゴロ転がりながら太陽を回っているんですね。
なぜこのように横倒しになっているのかは未だ解明されていません。
過去に大きな天体が天王星に衝突して、その衝撃で横倒しにになってしまったのではないかと推測されています。
次に天王星の構造についてです。
中心に岩石、氷、鉄やニッケルなどの合金でできた核
その核のまわりを水、メタン、アンモニアなどの氷でできたマントルの層が包んでいます。
さらにその層のまわりをヘリウムとメタンを含むガスの層が包んでいるとされています。
メタンが赤い光を吸収して、天王星は青みがかって見えます。
なんと天王星には11本の輪が確認されています。
土星みたいですね😊
ただ、その輪のどれもが細くて非常に暗いため、普通の天体望遠鏡で観測することは難しいです😭
天王星には現在までに、27個の衛星が発見されています。そのなかで、アリエル、ウンブリエル、タイタニア、オベロン、ミランダと名付けられた５つの衛星を「五大衛星」と呼んでいます。
現在までに天王星を近接して探査したのは1986年のボイジャー2号のみです。
ボイジャー2号は天王星の衛星、冷たい大気、天王星の環などを研究し、今まで知られていなかった衛星や2つの輪などを発見しました。
世界で新たな天王星の探査計画も提案されていますが、まだ実行されたミッションはありません。
天王星が遠すぎるんですかね😅
28億キロの彼方で今現在もコロコロころがっている天王星。本当に宇宙は果てしないですね😆
土星ってどんな星？
ドーナツのような輪っかで有名な土星
土星はその特徴的な形で沢山の人から愛されている惑星です😊
太陽から6番目にあり、太陽系の中では木星に次いで2番目に大きな惑星です。
英名ではサターン
ローマ神話の農耕の神サートゥルヌスに由来すると言われています。
地球から土星までは約14億キロあります😅
光の速さで約80分かかります。
スペースシャトルだと7、8年はかかります。
光の速さって本当に凄い速さですね😆
土星の直径は120,536キロ
地球の約9.4倍あります。
体積は地球の約755倍
質量は地球の約95.16倍
あれ？体積に比べて質量はだいぶ倍率が少なめですね🤨
そう、土星は大きさに比べてめちゃくちゃ軽いんです！
それ故に土星は水に浮かぶ惑星と言われています！
土星の平均密度は水の０．７倍。水より軽いんです。
輪っかをのぞいた土星本体の大きさは、太陽系の惑星の中では木星に次ぐ大きさです。また、その質量も木星に次いでいますが、大きさと質量の割合は木星よりずっと軽く、平均密度も木星では水の１．３倍なのに、それより小さくなっています。
こんなに平均密度が小さいのは、土星の中身がほとんど水素やヘリウムといった軽い元素だからと言われています😉
まあ、土星を浮かせるほどデカイプールを用意しないと実験できませんけどね😅
土星の公転周期は29.458年
約30年で太陽のまわりを一周します。
自転周期は約10時間40分
結構早く回転してますね。
土星の構造は鉄やニッケル、シリコンと酸素化合物の岩石が集まっている中心核があり、そのまわりを金属水素とヘリウムに覆われていて、さらにそのまわりを液体の水素とヘリウムが覆っていると考えられています。
土星の衛星は2019年までに82個発見されています。その中でもタイタンと呼ばれる衛星には生命がいるのではと研究がされていますが、まだ確証は出てきていません。
土星の輪
土星の象徴とも言える輪っかですが、その正体は
95%以上が水でできた氷の集合体です‼️残りはは塵など。
土星の輪は、複数の輪が幾重にも並んで形成されています。輪の幅は、100kmから数万kmとさまざまです。
輪の厚みは、なんと数十～数百メートルほどしかありません。
今までの数値の規模から言って本当に薄っぺらいです😅
こんな不思議な土星の輪ですがNASAの無人土星探査機カッシーニの調査により、輪はあと1億年で消失してしまうと発表がありました。
土星本体の重力によって輪を構成している物質が土星に落ちてなくなってしまうからとの事です。
1億年とはまだまだ先の話に感じますが、宇宙の歴史からすれば一瞬の出来事です。
木星ってどんな星？
しましま模様の巨大な惑星、木星
木星は太陽から５番目を回っている惑星で、太陽系の惑星のなかで質量も大きさも1番大きい惑星です。
英名でジュピター
由来はローマ神話の天空神ユーピテル（ギリシア神話の天空神ゼウスに相当）からきています。
太陽からの平均距離は、7億7,830万キロ
スペースシャトルで地球から木星まで向かうと約2年半かかります。
直径は142,984キロ
地球の約11倍にもなります。
質量は地球の約318倍
体積は地球の約1300倍
重力は地球の2.3倍
とにかく地球と比べるとデカい‼️
木星の衛星の総数は2019年までに79個発見されています‼️
エウロパやイオと言った有名な衛星がありますね😊
木星は約12年で太陽のまわりを一周します。
自転周期は約10時間
1日が10時間で終わってしまう😅
デカいくせに結構早く回転していますね。
自転軸も3度くらいしか傾いていないので、木製には季節変化はほぼ無いと考えられています。
次に木星の構造ですが、中心にケイ素などの岩石が高密度で固まった核があり、そのまわりを液状の金属水素が覆い、その外部を分子状の水素を中心とした層が取り囲んでいるものと考えられています。
この構造は外見上からの想像であり、今の科学でも確証まで至っていません。
木星のしましま模様
木星の表面は、アンモニアなどでできた雲で覆われています。木星を見るときに見えるしま模様はこの雲が作り出した模様です。
木星は約10時間で一回転という速いスピードで自転しているので東西方向に強い力が生じ、東西方向に流れる風が発達します。この方向に雲が並ぶため、しま模様になります。
木星の特徴の１つ大赤斑（だいせきはん）
目玉みたいですね😅
大赤斑は巨大な大気の渦巻きで、木星の内部からの上昇気流によって大気が持ち上がり、これが木星の速い自転によって生じる強い力によって渦巻き
となっていると考えられています。
大赤斑の上空の大気は1300℃以上の高温になっていると判明しました。
この大赤斑ですが、
実はあと数十年で消えてしまうと言われています😭
1979年にボイジャー探査機が木星を訪れたとき、大赤斑は長径2万3000km以上の大きさがありました。ハッブル宇宙望遠鏡の観測から、1995年には約2万1000km、2009年には1万7900km、2014年には1万6500kmになっていることが分かりました。
年々小さくなってきています。
遠い遠い惑星でも私たちの知らない所で日々、変化が起こっているんですね😊
火星ってどんな星？
地球のお隣の星、火星人でお馴染みの火星
火星は太陽系の太陽から４番目に近い惑星です。
火星の英名はマーズ
由来として赤い光を放つ火星はその色から戦いの戦士・神であるマーズからきているとされています。
火星の直径は6,794.4キロ
地球の直径が12,756キロなので、地球の約半分くらいの大きさです。
太陽系で水星の次に小さい惑星です。
質量に関しては地球の約10分の1しかありません。
火星の重力は地球の約3分の1火星でジャンプしたらいつもより3番高く飛べます😆
地球のお隣ですが約7500万キロ離れています。車で行くと30年くらいかかります😅
火星の平均気温はマイナス50度前後
最低気温はマイナス140度
最高気温は20度付近まで上がります。
温度差が非常に大きいですね😅
火星は大気があり、大地もある地球型惑星です。
しかし地球の大気とは異なり
約95%が二酸化炭素です😱
これじゃあ人間は住めませんね。
火星は太陽のまわりを687日で一周します。
火星の自転周期は地球に似て24時間40分で一回転しています。
しかも自転軸が傾いているので四季があるとされています。これまた地球に似ていますね。
火星は２つの衛星を持ち、それぞれフォボスとダイモスと名が付いています。ギリシア神話の軍神アレスの息子のフォボスとダイモスから名付けられたとされています。
次は火星の地形についてです😊
火星の地表は大きく2通りに分かれていて北半球は溶岩流によって滑らかに均された大地が広がっています。
一方、南半球は隕石衝突によってできたであろう窪地やクレーターがある高地が多いです。
このように北と南で二分するような地殻は地球や金星といった惑星には見られず、月に見られる特徴です。何故こうなったのかはよく分かってないです😭
火星は地球への類似性から、生命が存在する可能性が推測されています。
火星人がいるという話はよく耳にしますが、実際に火星に生命がいる、もしくはいたかどうかは、現在も判明していません。
しかし‼️
水などの生命の生存に適した環境要素があった可能性はいくつか発見されています‼️
火星の地表に断続的に液体の水が流れていたとみられる痕跡が見使ったり、
極冠の下に、幅20キロほどの湖が存在するという発見もされました。
もしかすると近い将来、火星に生命がいた決定的な証拠が発見されるかもしれませんね😆
