【太陽の謎】なぜ酸素がない宇宙空間で太陽は燃えているのか?
Summary
TLDRこの動画スクリプトでは、太陽が酸素のない宇宙空間でどのように燃え続け、光と熱を生み出するかを解説しています。太陽は核融合反応により水素をヘリウムに変換し、エネルギーを放出しています。また、太陽の構造や不思議な現象、例えば表面温度とコーノラの温度差についても触れています。さらに、太陽の一生やハビタブルゾーンの重要性、地球に生命が存在する可能性についても語られています。
Takeaways
- 🌞 太陽は宇宙空間で燃えるわけではなく、核融合反応により光と熱を生み出している。
- 🌌 太陽は太陽系の中心にあり、地球の約109倍の大きさと99.8%の質量を占めている。
- 🔥 太陽の中心部は高温高圧で、核融合が起こり、水素がヘリウムに変換される。
- 💥 太陽系の形成は超新星爆発によって散らばった物質が集まってできたと考えられており、重い元素がその証拠となっている。
- 🌐 太陽の構造は核、放射層、大流層、光球層、日冕層などから成り立っている。
- 🌡️ 太陽表面の温度は5500°Cで、時折温度の低い部分が黒点と呼ばれる現象として現れる。
- 🚀 パーカーソーラープローブは太陽の近くを飛行し、太陽風や日冕の謎に迫っている。
- ✨ 太陽の表面から吹き出される太陽風は人工衛星や地球のオーロラに影響を与える。
- 🌕 太陽の双子星HD186302が存在する可能性があり、太陽と同じ条件を持つ星が研究の鍵となる。
- 🌍 地球は太陽のハビタブルゾーンにあり、液体の水が存在し、生命を持つことが可能な場所である。
- 🌠 恒星の一生は質量に応じて異なる過程を経て、最終的には白色星、中子星、ブラックホールなどへ向かう。
Q & A
太陽が酸素のない宇宙空間でなぜ燃えているのですか?
-太陽は核融合反応によって熱と光を生み出しており、これは酸素を必要としない反応です。太陽の中心では水素がヘリウムに融合し、過剩の中性子を放出することでエネルギーが生成されます。
太陽の中心部の温度と圧力はどのくらいありますか?
-太陽の中心部の温度は約1500万度に達し、圧力は地球の表面の2500倍にもなります。
太陽の構成物質の大半は何ですか?
-太陽の大半は水素とヘリウムでできています。これらの元素が太陽の熱と光を生み出す源となっています。
太陽系の重い元素はどこから来たとされていますか?
-太陽系の鉄や金、ウランなどの重い元素は、超神性爆発を起こすような巨大な星の残骸から来るとされています。
太陽の表面温度が5500℃である一方で、コロナの温度はなぜ200万度に達するのですか?
-コロナの高温の原因は現在完全には解明されておらず、有力な仮説は表面の小さな爆発が上空を温めている説と、太陽の磁場が大留でエネルギーを生み出している説の2つがあります。
太陽の「黒点」とは何ですか?
-太陽の「黒点」とは太陽表面的で温度が低い部分であり、これは太陽表面的他の部分に比べて光りが弱く見えるためです。
太陽が燃え尽きるとはどのような状態になりますか?
-太陽が燃え尽きると、約50億年後には膨張し、水星や金星を飲み込み、最終的には白矮星と呼ばれる安定した状態に達することが考えられています。
太陽のハビタブルゾーンとは何ですか?
-ハビタブルゾーンとは、太陽から特定の距離の範囲で液体の水が存在し、生命が育つことが可能な環境を持つ場所です。地球はこのゾーンに位置しています。
太陽の双子とされるHD186302はどのような星ですか?
-HD186302は太陽とほぼ同じ年齢や成分を持つ星であり、太陽が双子だった可能性があるとされています。地球から約184光年離れた場所に位置しています。
太陽の質量が重ければどうなるでしょうか?
-太陽の質量が重ければ、内部の圧力が高くなり、核融合反応が早くなり、ハビタブルゾーンに地球と同じような惑星が存在しても生命が誕生する前に太陽の寿命が尽きてしまう可能性があります。
太陽の表面に水分子が存在することはなぜ驚くべきですか?
-太陽の表面温度が非常に高いため、水分子が存在するとは考えがたいことです。しかし、太陽の黒点部分で水分子が検出されたことがあります。
Outlines
🌞 太陽の謎と核融合
太陽は酸素なしで燃えるという謎に触れ、太陽系の中心に位置する太陽の構成とその大きさを説明しています。太陽は主に水素とヘリウムからできており、これらの元素が熱と光を生み出しています。太陽の起源は超神性爆発によって散布されたチリガラススから考案されており、太陽系は重い元素が豊富であることから、過去の巨星の残骸から形成されたと考えられています。太陽の内部構造では、核の圧力と温度が非常に高く、物質がプラズマ状態にあり、太陽の表面から熱が伝わる過程についても触れています。
🌌 太陽の外層と太陽風
太陽の外層であるコロナの高温について説明し、太陽風の影響やオーロラの現象に触れています。太陽の表面温度は5500°Cですが、黒点と呼ばれる低温部分に水分子が存在することが明かされています。太陽が酸素なしで燃える理由は核融合反応であり、太陽の中心で水素がヘリウムに融合することで熱と光が放出されています。太陽の謎に包まれたコロナの高温についても触れ、2つの有力な仮説が存在することを紹介しています。
🚀 パーカーソーラープローブの挑戦
太陽に近い場所での観測を目指すパーカーソーラープローブの任務について説明しています。2018年に打ち上げられ、金星の重力アシストを使って太陽に接近し、太陽の周りを周回しています。この探査機は太陽の冠を飛行し、粒子や磁場を観測し、太陽風の加速や高エネルギー粒子の源を解明することを目指しています。2021年にはコロナの中を飛行し、2022年にはコロナ質量放出を観測し、太陽に最も近づく予定です。
🌟 恒星の一生とハビタブルゾーン
恒星の3つのタイプに分類され、それぞれの一生について説明しています。太陽は軽い恒星であり、50億年後に膨張して红色巨星になることが予想されています。重い恒星は超神性爆発を起こし、最も重い恒星はブラックホールになることが可能です。太陽のハビタブルゾーンについても触れ、太陽と似た恒星が存在する場合、その周りにも生命が存在する可能性があることを示唆しています。太陽の双子であるHD186302についても紹介し、太陽の誕生や歴史についてさらに研究できる可能性があります。
🌍 太陽と地球の奇跡
太陽の質量が地球に生命をもたらすハビタブルゾーンを作るための重要な要素であること、太陽の特性が地球のような生命を持つ惑星にとって非常に貴重であることを強調しています。太陽が大きく重かったら、内部の圧力が高くなり、核融合反応が早くなり、ハビタブルゾーンに生命が誕生する前に恒星の寿命が終わる可能性があることも触れています。太陽の日常的な存在が奇跡に満ちていると感じるようになり、宇宙についての解説を続けていく旨のメッセージで締めくくっています。
Mindmap
Keywords
💡太陽
💡核融合反応
💡放射層
💡大流層
💡黒子
💡オーロラ
💡太陽風
💡パーカーソーラープローブ
💡ハビタブルゾーン
💡超神性爆発
Highlights
太陽は真空の宇宙空間で光と熱を生み出し地球に温かい光を届けている。
太陽の大きさは直径140万kmほどで地球の約109倍、重さは地球の約33.3倍。
太陽の99.8%の重さが太陽系全体の重さを占める。
太陽はほとんどが水素とヘリウムでできており、これが太陽の熱と光を生み出す源。
太陽系は超新星爆発によって散らばったチリやガスが集まってできた。
太陽の中心には半径10万kmの核があり、温度は1500万度に達する。
太陽の中心部は非常に高温と高圧で、全ての物質が気体のようになっている。
太陽のエネルギーは核融合反応によって生まれる。
太陽の放射層を通過するのにエネルギーは17万年かかるとされている。
太陽の最外層にはコロナがあり、これは太陽の表面よりも高温である。
太陽風は人工衛星に不具合を起こし電波を乱すことがある。
太陽の表面温度は約5500度だが、黒点という温度の低い部分も存在する。
核融合反応は軽い原子がくっついて別の原子が生まれる現象。
パーカーソーラープローブは太陽のコロナを観測し、その謎を解明しようとしている。
太陽は今から50億年後に膨張し、最終的に白色矮星になると考えられている。
Transcripts
なぜ太陽は酸素のない宇宙空間で燃えて
いるのかそしてなぜ燃え尽きることはない
のかと疑問に思ったことはありますか太陽
は真空の宇宙空間で光と熱を生み出し地球
に温かい光を届けています今回は太陽が
なぜ酸素のない宇宙で燃えていてどのよう
な一生をたどるのかについて解説していき
ます太陽はは太陽系の中心にあるただ1つ
の構成です構成とは自ら光輝く星のこと
です月や火星は光って見えますが太陽の光
を反射して輝いて見えているので構成では
ありません太陽の大きさは直径140万
kmほどで地球の約109倍です重さは
地球の約33.3倍で
太陽系のうち
99.8%は太陽の重さが占めています
太陽系の中で太陽は飛び抜けて巨大な天体
であることが分かりますそれほど巨大な
太陽はほとんどが水素とヘリウムでできて
いますこの水素とヘリウムこそが太陽の熱
と光を生み出す源なのです太陽を作る水素
とヘリウムはどこから来たのでしょうか
太陽系は青雲という宇宙に散らばったチリ
アガスが集まってできたと考えられてい
ますそのチリアガスは巨大な星が一生を
終える時超神性爆発という大爆発によって
宇宙に散らばったのですなぜ1度爆発した
星の物質が再び集まって太陽系ができた
ことが分かるのでしょうかそは太陽系に鉄
や金ウランなどの重たい元素が多く存在し
ているからです地球にも鉄や金がたくさん
存在していますよねこの重たい元素は超神
性爆発を起こすような太陽よりもずっと
巨大な星の中でしかできませんそのため
巨大な星の残骸から太陽系ができたと考え
られるのです星の残骸が集まって
もう1度星を作るなんてなんだか
ロマンチックですねでは太陽はどのような
構造になっているのでしょうか太陽の中心
には半径10万kmの角があります核の
圧力は地球の表面の2500倍にもなり
温度は1500万度に達しますあまりにも
高い温度と圧力のため全ての物質が機体の
ようになっていると考えられています
さらに太陽の半径の2割ほどの部分に太陽
の50%近くの物質が詰まっていると考え
られていますしかし太陽全体の密度は平均
すると地球の約1/4ほどです太陽の中心
部はぎっと詰まっているのですね太陽が
発する光や熱のエネルギーはこので作られ
ていますそして角の周りには厚さ40万
kmの放射層と呼ばれる層があります核で
作られたエネルギーはこの放射層を通って
次の層に伝わります熱が放射層を通って次
の層に届くにはとても長い時間がかかり
ます17万年かかるという研究もあるよう
ですさらにその放射層の周りには厚さ
20万kmの大流層がありますこの大流層
は放射層よりも密度が高いのでなかなか熱
が伝わりません上から下へ光体で物質を
回す大流を起こし熱を太陽表面にまで届け
ています大流層の表面付近に届いた熱は
高級という300から600kmほどの
薄い層
光になりますこの高級より下の層は直接
観測することができませんそのため高級が
太陽の見かけ上の表面になります高級の上
には槽という厚さ2000kmの層があり
ますこの槽は太陽の表面から出るモヤモヤ
した光の層で怪奇日食の時に月で太陽が
隠されると虹色に輝いて見えますとても
幻想的な光景です
ねさらに最相の外側にはコロナという層が
太陽の半径の10倍以上の距離まで広がっ
ていますこの層は太陽の表面よりもはるか
に温度が高く太陽系全体を覆う太陽風と
呼ばれる粒子を吹き出していますこの太陽
風は人工衛星に不を起こし電波を乱すなど
私たちの日常にも影響している現象です
また北極や南極付近で見られるオーロラも
太陽風の影響ですオーロラは綺麗ですが
スマホの電波が乱れると困りますよね太陽
の表面温度は5500Cほどですが時々
少し温度の低い部分が黒く現れることが
ありますこれを黒点と言います黒点の部分
には水分子も存在することが分かってい
ますとても暑い太陽の表面に水がある
なんて驚きですね太陽の構造が分かった
ところで今回の本題です太陽は酸素のない
はずの宇宙でなぜ燃えているのでしょうか
そもそも太陽は本当に燃えているの
でしょうか燃える燃という言葉の定義を見
てみましょう物が燃えるためには燃える
ものと酸素そして熱が必要です太陽には熱
が十分にありますが宇宙空間に酸素はあり
ません太陽の中心で起こっているのは燃焼
という現象ではないの
ですでは何が太陽の熱と光を生み出して
いるのでしょうかそれは核融合反応です
核融合反応とは軽い原子がくっついて別の
原子が生まれることを言います太陽の中心
では水素同士がくっついてヘリウムになっ
ていますこの時新しい物質を作るのに余っ
た中性子が外に弾き出されます核融合反応
は星が重力で物質を引き寄せ中心の圧力と
温度が十分に高くなると始まります
つまり太陽ほど巨大な星でないと自ら
光輝くことはできないのです地球が燃え
出す心配はありませんが巨大でないと輝け
ないのはちょっと残念ですね太陽が燃えて
いなかったことは分かりましたが太陽には
まだ解明されていない不思議な現象が確認
されています太陽の表面温度は5500C
ほどですがその周囲を取り巻くコロナの
温度はなんと200万度にも達します中心
部に近い方が温度が高いのが自然ですが
太陽表面から離れた太陽上空のコロナの方
が400倍近くも高い温度なのですとても
不思議ですよねなぜ表面よりもコロナの方
が温度が高いのかはまだ分かっていません
有力な仮説は2つあります
1つ目は太陽の表面で起きる無数の小さな
爆発が太陽の上空を温めているという説
です2つ目は太陽の磁場が大留する太陽の
表面で揺さぶられてエネルギーを生み出し
ているという説ですどちらもはっきりした
証拠はまだありませ
ん謎に包まれたコロナを解明するためNは
パーカーソーラープローブを打ち上げまし
パーカーソーラープローブは2018年に
打ち上げられ今も太陽の周りを周回し
ながら金星の重力を使って徐々に太陽に
接近していますなぜ一直線に太陽に近づい
てはいけないのでしょうかそれは太陽の
引力は地球の約30倍もあり一直線に太陽
に接近すると凄まじい太陽の力で先は太陽
に引き込まれてしまうのです太陽に近づき
つつ落下しないように探査するためには
凄まじい速度で飛行しなくてはいけません
その速さは秒速200kmにもなります
台風の風速は秒速17km以上なので台風
の風の10倍以上も早い速度でパーカー
ソーラープローブは宇宙空間を飛んでいる
のですとてつもなく早い探査機なのですね
パーカーソーラープローブの目的は太陽に
触れることです太陽に触れて観測すること
で60年以上科学者たちを悩ませている3
つの問題を解決することが期待されてい
ます1つ目は先ほど紹介したコロナの温度
が太陽の表面よりも高いことです2つ目は
太陽風が加速している原因
3つ目は太陽から放たれる高エネルギー
粒子の源は何か
です2021年パーカーソーラープローブ
はついにコロナの中を飛行し粒子や磁場を
観測しましたさらに2022年には大規模
なコロナ質量放出を観測していますコロナ
質量放出とは太陽から超高温のプラズマが
吹き出す
ですこのプラズマが地球にぶつかると大
規模な電波障害などの原因になりますこの
現象を無事に観測し地球にデータを送った
パーカーソーラープローブはもう一度金星
の重力を使って太陽に近づき2025年の
うちに太陽に最も近づく予定です観測結果
が楽しみですね次に太陽や夜空で光輝く星
たちの一生について紹介します構成の一生
は構成の質量が軽い構成中くらいの重さの
構成かなり重い構成の3つのパターンに
分かれますなんと太陽は宇宙全体の構成の
中では1番軽い分類になり
ますまず太陽質量程度から太陽質量の数倍
までの構成の場場合です構成の中心部分で
ある核で起きる核融合反応によって内側
から外側への力と外側から内側に働く重力
がつり合って大きさを保っています寿命が
近づくとこの釣り合いが保たれなくなり
構成は徐々に膨張し最後は自分の外装を
吹き飛ばし中心部の核だけが残り
ますだけが残った状態を白色星と言います
太陽は今から50億年後に200倍以上に
膨張し水星と金星を飲み込み外装を
吹き飛ばす時に地球も含め体用系は解体さ
れ消滅すると考えられています太陽が
200倍に膨張するなんて考えただけで
恐ろしいですね次に太陽質量の8倍の構成
の場合です構成の中心部で起こる核融合
反応により次々に思い元素が出来上がり
ます最終的に鉄ができここで核融合反応は
止まり
ますすると構成は自分の重力によって押し
縮められていきますこれにより中心部は
容子と電子が結合して中性子を作り
ほとんど中でできた核が出来上がります
構成の中心部の反応が終わった時構成は
内側から外側への力がなくなり自分の重力
によって急激に圧縮されますそして中性士
でできた硬核に跳ね返されて一気にガスを
放出するのですこの現象を超神性爆発と
言い
ます最後に構成の中でも特に質量の大きい
構成の一生はどうでしょうか太陽質量の約
30倍よりも重い星は同じように核融合
反応により鉄が作られさらに圧縮され中性
子でできた核ができますしかしさらに自分
の重力が強いため中性子の核も重力により
押しつぶされその密度はさらに増します
この場合星の収縮を止めるものが何もない
ため
収縮は永久に進み続けることになり
ブラックホールが出来上がるのです太陽が
いつかブラックホールになってしまうこと
はなさそうですがあれだけ巨大な太陽が
構成としては小さい方だなんて驚きですね
ここで太陽にまつわる面白い話をもう1つ
お伝えします実は太陽はかつて双子だった
のではないかと考えられます宇宙に存在
する構成のうち少なくとも1/4は連星
つまり強大のいる星なんです太陽が生まれ
た時のように超神性爆発の残骸が集まって
星を作る時多くは2つ以上の構成が
生まれるという観測結果もありますかつて
存在した太陽の強大性は何らかの原因で
吹き飛ばされてしまったと考えられてい
ますその吹き飛ばされた兄弟ではないかと
言われているのが構成HD186302
ですこの構成は地球からくじゃくの方角に
約184高年の距離にあります1高年とは
光が1年に進む距離のことです地球から光
の速さでも184年もかかる途方もなくに
ある星です2018年構成の位置を測定
する衛星ガイアの観測結果からHD186
302の年齢や成分などが太陽とほぼ同じ
であることが分かりましたそのためこの星
こそが太陽の兄弟である可能性が高いの
です太陽と同時に生まれた兄弟である星が
184年もにあるなんて宇宙は壮大すぎ
ますね太陽とほぼ同じ星を観測できれば
太陽の成り立ちや歴史についてさらに研究
でき
ますまた地球は太陽のハビタブルゾーンと
呼ばれる場所に存在しますハビタブル
ゾーンとは液体の水や待機を持つことが
でき生命を存在させることが可能な範囲の
ことです太陽とほぼ同じ星があるとという
ことはその周りにもハビタブルゾーンが
存在し地球のように生命体が存在する惑星
があるかもしれません宇宙にはたくさんの
星が存在しますたくさんの星があればその
星たち1つ1つにハビタブルゾーンが存在
し生命体がいる星なんてたくさんあるので
はと思ってしまうかもしれませんしかし
もし太陽が今よりも少し質量が重かったら
どうなるでしょうか星は質量が重ければ
重いほど内部の圧力が上がり核融合反応の
スピードも早くなりますすると反応が
終わるまでの期間も短くなってしまうの
ですそのためハビタブルゾーンに地球と
同じような惑星があったとしても生命が
誕生し進化する前に構成の寿命を迎えて
しまうのです
太陽とよく似た星があったとしても地球の
ように生命体が誕生進化を続けられる惑星
は本当に貴重な存在なの
です今回は太陽がどんな星でなぜ
エネルギーを生み出し続けることができる
のかについて解説しました構成としては
小ぶりな太陽ですがもし太陽がもっと
大きく重かったら地球の生命も存在し
なかったかもしれないんですねそう考える
と毎日朝日が登ってくることやこの地球に
生まれたことに感謝の気持ちが湧いてき
ますね当たり前のことでも奇跡が重なって
成り立っているのを実感すると何気ない
日常が尊いと思えてきます
ねこのチャンネルでは宇宙についての解説
を続けていきます興味を持っていただけた
方は高評価とチャンネル登録をよろしくお
願いします今日もご視聴いただき
ありがとうございました宇宙ガイドの例
でし
[音楽]
た
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