【徒然】地球の壮大な物語 ~恒星システムの始まり~

はいたい
みさこです。

誰得?自分得!な壮大な物語、第4弾!「恒星システムの始まり」のスタートです。
地球の壮大な物語 の一覧はこちら

前回の恒星の一生の最後に「【雑学】重力とは空間を歪ます力2 ~ブラックホール~」
を追加しました。ブラックホールとはなんじゃ?という方向けです。

宇宙ができて
輝く星が物質を作る
これを繰り返して人間を含む私達の周りに存在するすべての物質を作りました。
今回は太陽系のような恒星を主星とするシステムの物語。。
このシステムを呼ぶ名詞が存在しないので
とりあえず、ここでは恒星システムと呼びます。
※「恒星の名前」系とか「恒星の名前」システムとかで呼びます。
例えば、太陽を主星とするシステムは太陽系、ソーラーシステムです。
このシステムの始まりを徒然っとしたいと思います。

「恒星」系とは (ここでいう恒星システムのこと)

恒星を中心(主星)として、惑星が存在しているシステムのことを指しています。
すべての惑星はほぼ一列に並ぶことができる軌道を通っています。
これは主星からの距離は違えど、同じような軌道を通っているということです。
上(?)から見ると

2016年3月31日20時時点の太陽系。主星(太陽)を中心として円を移動しています。 mitakaをプリントスクリーン。

横?から見ると

恒星システムは平べったい円盤であることがわかる。

この平べったい形は特別なことではなく、銀河も必ず円盤となります。

夜に見える星々は全て、自身を主星とする惑星を持っていると思われます。
考えるとすごいです☆

ガスの塊が回りはじめて円盤へ

ガスが漂っている状態に
何かしらの波(衝撃波など)の力によりガスの密度が濃くなる場所があります。
そのガス密度が濃い場所を中心としてガスが集まりだします。(重力で)
(本当は暗黒物質(ダークマター=質量が大きい)の多い場所と考えられていますが)

ガスの塊のイメージ(ハッブル宇宙望遠鏡から)

ガスは最初各方面から集まるため、球状に近かったと考えられます。
ガスが集まると一定の方向に回転を始めます。
(たぶん集まるガスがぶつかったり何やらが原因)

回転が始まるとあとはピザ状態。
ピザ職人は薄く延ばすためにピザをくるくる回しますよね?
そのため、銀河も恒星システムもピザと同様、うす~く引き延ばされて円盤となります。

円盤の中で惑星ができあがる

円盤の中心では恒星が作られていきます。
「【徒然】地球の壮大な物語 ~恒星の一生~を参考。)

中心近くでは、中心部の圧による熱のため凝固点の高い岩石や鉄がぶつかり
これらを主成分とした微惑星ができます。
また、中心に近いため重力のお蔭で先に微惑星が出来上がっていきます。

中心から距離のある場所では、低温のため水素やヘリウムなどの氷がぶつかり
これらを主成分とした微惑星ができます。
(もちろん岩石や鉄も固まってるのでそれらも含まれる)

大量の微惑星が更にぶつかってぶつかってぶつかって・・・を繰り返し
原始惑星(火星ほどの大きさ)を作ります。

原始惑星まできたら、周りの空間には物が少なくなるためなかなか大きくなりません。

でも、運が良く?ぶつかって大きくなる星もいます。
水星は原始惑星1個か2個がぶつかってできた星。
金星は8個くらい。
地球は10個くらい。
火星はぶつからずそのままの状態
といわれています。

太陽系の惑星の大きさ比較。。 左から順に太陽(一部のみ)、水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。

 

中心部での核融合スタート

惑星が形成された後、中心部では核融合が始まり、
恒星による風で残ったガスは吹き飛ばされました。

そうすると恒星システムの温度は一気に上がります。
主星に近い場所に存在する惑星にあったH2Oは蒸発してしまいます。
(水星には水が存在しない)

主星から遠いとH2Oは氷として存在します。

中間の星だけにH2Oが水として存在できます。
この水が存在できる場所をハビタブルゾーンといいます。
太陽系では地球が唯一の存在です。
と思われていたのですが、
なんと火星にも水が存在するというのです。(2015年NASA発表!)
ただ、火星は小さいため、重力が小さく、
表面にでてきた水はとどめて置けないらしいですが。

氷惑星の巨大化

火星がこんなに小さくて、木星がこんなに大きいのは、
木星は最初太陽の近くにいて、火星が大きくなるはずの微惑星を奪い取ってしまった。
そして、衝突で、現在の位置にまで移動した
その後も成長を続けたのではないかという説があるのですが、それはひとまず置いておいて、

火星と木星の間には大きな距離があり、沢山の小惑星が存在します。
小惑星帯とかアイスラインとか呼びます。

火星と木星の間に沢山の小惑星。(小惑星帯) 2016年3月31日20時時点の太陽系の位置関係

この氷でできた微惑星やらチリやらは小惑星帯の内側には存在しません。
小惑星帯の外側にいる惑星が大きくなるのは
これらの氷の天体も引き付けて大きくなったからだと考えられます。

天王星、海王星が若干小さめなのは
中心から遠いため、ガスが少なかったんじゃないのかな~~なんて考えてます。

 

恒星システムの始まりはこれで終わり。
太陽系に絞って書くと奇跡が沢山起きているのがわかります
それはそのうち♪

(本当は恒星システムの終わりまで書こうと思ってたのですが、
長くなりそうなのでとりあえずここで終わり。)

ちゃんちゃん。

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