人類は30万年、地球は45億年前に誕生し、拡張する宇宙はいずれ蒸散する?


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太陽系は46億年前に生まれ、銀河核を中心に2.2~2.5億年かけて1周している。54億年後には太陽が膨張し、太陽系は大きく変化し、数兆年後には消滅するだろうと専門家は考える。宇宙も1012 年後にはブラックホールに崩壊し、蒸散する。
太陽系の46億年の歴史に比べ、人の人生は一瞬の時間かもしれない。 感覚では判らない悠久な時間と世界を、人間の頭と目で判る範囲でも、垣間見てみたい。

悠久の世界:地球の生誕、太陽系惑星の歴史、宇宙の生誕その行く末を選ぶ
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生物の進化、滅亡と新種の誕生、繁栄から又滅亡のスパイラルを繰り返し変化進展する世界
ーーUSGS



プロローグ:  太陽系惑星誕生1



分子雲が下記の様に凝縮されていく


太陽系惑星の形成: 凝縮理論
図解すると、プロセスは次のように行く:

銀河の星形成が巨大分子雲として知られている星間雲に、太陽系惑星は回転メカを形成。初期の星雲は、約 90 % の水素、9 パーセント ヘリウム (鉄、炭素、酸素、... 等)。太陽系惑星を形成する大きな渦巻く星雲を原始太陽系星雲として呼ぶ。

原始太陽系星雲は小さく、高速 スピンを開始し、速く回転するにつれて遠心力で星雲は、円盤状の形に平らにしになる。最終的に原始太陽系星雲の中央部に太陽を形成する。



原始太陽系星雲の惑星の中間の輪は次のとおり形成される。
星雲の小さな塵粒 (サイズ m 〜 10 5) 衝突を重ねて合体する。この衝突と合体プロセスは数百キロの間まで続く。この時点で、微惑星が誕生。微惑星の重力は、他の大きな微惑星を引く付けて、原始惑星を形成する。
大きな原始惑星は周囲の太陽系星雲の hydrogren とヘリウム ガスをひきつけ更に拡大。
この過程が 一億年かかった。
大きな原始惑星は周囲のガスを引きつけ始め、同時期に、太陽はコアで核融合を始めて強い太陽風 の流れを生成する。太陽風の強風は、太陽系惑星を形成するガスを吹き飛ばし、固体の塵からなる大きな塊の惑星に進化する。













年代 太陽系の変化 惑星・形状
約46億年前 太陽系形成
恒星の形成

太陽系の形成は約46年前と推定され、138億年前にビッグバン、その後宇宙の晴れ上がり後、超銀河団等形成され、46億年前に、巨大なガス雲の一部の重力による収縮で、太陽系の形成が始まり、48億年前に地球が形成される。
46億年前の後の10万年間に、中心が太陽の原始惑星系円盤(地球型惑星)が形成され、その後1000万年間に、木星型惑星が形成された。
(収縮したガス雲の質量の98%は、ビッグバンから1億年以内に合成された水素やヘリウムに痕跡程度のリチウムであった。)

中心が太陽
恒星の形成


星雲説;太陽系は直径がおよそ数光年もある巨大な分子雲が重力により収縮してできたとされている
約45億5000万年前 惑星の形成

原始惑星群

様々な惑星は、太陽の形成後に残ったガスや宇宙塵の円盤から形成される。

内部太陽系(地球型惑星)では、金属(鉄、ニッケル、アルミニウム)やケイ酸塩などの融点の高い物質が、太陽に近く微惑星を形成し、岩石質の惑星(地球型惑星:水星、金星、地球、火星)になった。


外側の巨大ガス惑星(木星型惑星)は、今の火星軌道と木星軌道の間に、揮発性物質が凝結して固体になり、木星型惑星:木星、土星、天王星、海王星が形成された。
木星は宇宙塵や水素を取り込み地球の300倍に成長。
巨大氷惑星(天王星型惑星)は、物質がより豊富に存在した木星や土星の近傍で形成され、数億年かけて現在の位置に移動した。
約45億4000万年前 惑星の成長が止まる:
300万年から1000万年後には若い太陽の太陽風によって原始惑星系円盤のガスや宇宙塵が全て宇宙空間に吹き飛ばされ、惑星の成長が止まったと考えられる
約42~43億年前 地球型惑星:
内部太陽系には月から火星程度のサイズの原始惑星が50個から100個程もあった。
その後数億年かけて衝突や融合を繰り返して今の姿に近づいてきた。

小惑星帯:
地球型天体領域と木星型天体領域の間、太陽から2 - 4天文単位の位置に小惑星帯がある

小惑星帯には地球2,3個分の物質が集まり、実際に多くの岩石質の微惑星がここで形成された。
約40億年前 後期重爆撃期:41億年前から38億年前
木星型惑星の移動による重力の釣り合いの変化により、多数の小天体が内部太陽系に侵入し
星間物質の集積(衝突)による、惑星形成後の衝突が起こる。

5万年前に値地球に形成されたバリンジャー・クレーター
現在 重爆撃期の衝突による天体成長のプロセスはまだ完了しておらず、いまだに地球上の生命体の脅威の1つになっている。
遠い将来、近傍を通過する恒星の重力によって惑星が奪われていき、最終的に数兆年後には太陽系は空虚になると考えられている。
太陽系惑星

一方太陽の生命は、11億年後には消滅する。

太陽系の進化の時系列:青色で示す位置が現在、左が過去右が未来を示す。
将来
10億年後
天文学者は、太陽系は、太陽が全ての水素をヘリウムに変換し終わる頃までは劇的に変化することはないと推測している。

太陽系はカオス的であり、惑星の軌道は長期的には変動している。

太陽は11億年に10%の割合でより放射を増大。
今後10億年の間で、太陽の放射は増大し、地球の気温は液体の水が存在できない程まで上昇する。地上の全ての生物は絶滅する。



現在(小さい黄色の球)と赤色巨星(256倍)になった時の太陽の比較
54億年後 54億年後までに、太陽内部の温度が上昇し、ヘリウム中心核で水素核融合が起きる。大きく膨れ、赤色巨星と呼ばれる段階になる。

太陽が膨張し、水星と金星は太陽に飲み込まれる。地球の運命は不確定だが、太陽は現在の地球の軌道程度までは膨張し、太陽の質量の減少に伴う重力の減少により、地球の軌道はより外側に逸れる。そのため地球は太陽に飲み込まれることは免れるかもしれない。

他方、遠い将来、近傍を通過する恒星の重力によって惑星が奪われていき、最終的に数兆年後には太陽系は空虚になると考えられている。

太陽の将来の姿である環状星雲








太陽系も銀河核を中心に公転



銀河核を回る太陽系惑星








銀河系内での太陽系の位置
太陽系は、銀河核を中心に約3万光年の軌道を単独で回っている。その速度はおよそ秒速220kmであり、一周に要する期間、銀河年は、およそ2億2000万年から2億5000万年である。太陽系の形成以来、太陽系は銀河系を少なくとも20周したことになる。
地球の周期的な大量絶滅の原因は、太陽系の公転のためであると多くの科学者が推測している。




太陽系惑星の軌道











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観測によれば、宇宙はおよそ138億年前に誕生した。

宇宙の膨張が続けば最も可能性の高いと考えられているのが、熱的死と呼ばれる状態である。 1012年という時間尺後、現存する恒星は燃え尽き宇宙は暗くなる。 熱的死以降の時代は銀河は、ブラックホールに崩壊し、またブラック・ホールはホーキング放射を通じて蒸散する。




宇宙の消滅、イメージ画像


宇宙の終焉、イメージ図








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宇宙の終焉は次の宇宙の始まりだろうか?




ビッグバンから宇宙の膨張から、ブラックホールに崩壊する図



宇宙のビッグバンはブラックホールの崩壊に至り、次の宇宙のビッグバンを生む連鎖の世界、
イメージ図



星雲から星の誕生、惑星の生成、ブラックホールに崩壊し蒸散、蒸散したガスや塵は星雲を作り、新たな星の誕生のサイクルが生まれる。イメージ図














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掲載資料の説明:
ウィキペディア、google,yahoo、ロイター、BBC、の資料を編集、弊社アーカイブ
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