地球と気象・地震を考える地球と気象・地震を考える人工物質が環境を破壊し、肉体をも破壊していく。自然の摂理に立脚した社会のあり方を、みんなで考えていきましょう。2012-10-20【地球のしくみ】16~大気編(2)~地球を形成したのは、全て恒星外でつくられた酸化化合物(土・水・大気)みなさん、こんにちは。前回は、宇宙で元素がどのように生成されたかを扱いました。今日は、これらの元素からどのように星ができ、地球上ではどのような物質に変化していったかをみていきます。合わせた5つの元素が特に重要となります。重い恒星が終末を迎えて、超新星爆発で吹き飛んでしまったときに、水素(H)やヘリウム(He)とともに、炭素(C)、酸素(O)、ケイ素(Si)、鉄(Fe)も周囲の宇宙空間に放出され、原始ガス(多くは水素、ヘリウム)と塵(重い物質)からなる巨大な星間雲(リンク)が生まれます。46億年前、太陽系の近くで超新星爆発が起こったと考えられ、それにより水素・ヘリウムを主成分とする星間物質の密度の高い部分(=星間雲)が発生し収縮し、原始太陽が形成されました。形成するようになります。して、原始太陽系星雲では、水素(H)、炭素(C)、酸素(O)、ケイ素(Si)、鉄(Fe)の密度が上がっていきます。その中で、原始太陽からの紫外線等のエネルギーを得て、電気陰性度が強く他の元素の電子を引っ張って結合しやすい性質を持つ酸素が、他の元素と結合して安定した酸化化合物である水(H2O)、二酸化炭素(CO2)、土(SiO2)、そして鉄鉱石(Fe2O3)を形成します。水は水素結合によって様々なものを溶かす~生命誕生のカギを握る水の特性~をご参照下さい。)また、恒星内元素合成の過程で原子番号の小さな炭素(C)は多く生成されているため、原始太陽系星雲の中の炭素の量は、(水素を除いて)他の元素に比べ多いです。そのため、ホルムアルデヒド(CH2O)や、メチルアルコール(CH3OH)などの単純な有機化合物もつくられていたと考えられます。未明ですが、これが生命の素となった可能性もあると考えられます。このように、軽い元素以外にも、これら酸化化合物と有機化合物が原始太陽系円盤のなかで、密度の高いガスやチリとして存在するようになります。恒星外で生成された分子(酸化化合物)が惑星に成長してゆく元素から分子化合物ができるというのは、大きな変化です。化合物となれば、分子同士が結合して大きくなることで、安定した質量の大きな物質として存在することができるのです。「分子」は元素の持つ電気の力(クーロン力)によって別の元素をひきつけることによって生成されますが、分子が形成されると分子同士が電気的結合でクラスターをつくり、そのクラスター同士がさらに電気的に結合を重ねて質量が増えていきます。して質量が上がることで今度は重力によって結合され、それが巨大な「惑星」の形成につながるのです。原始太陽系星雲の中においても、分子が結合して形成した固体微粒子が重力により集まり結合して、直径1~10kmくらいの「微惑星」とよばれる小天体が生まれ、さらにこれらが衝突合体を繰り返し、さまざまな大きさをもつ「原始惑星」ができます。その過程では、軽い元素も酸化化合物も単純な有機化合物も、微粒子~微惑星~原子惑星として成長するなかに取り込まれ蓄えられていったのです。微惑星が生まれる前には高温状態になったり、微惑星ができて、衝突合体をすることで微惑星表面が高温のマグマ・オーシャンになったりしますが、酸素は結合が強いので安定的な結合を続けます。含まれていることがわかっています。(※ここまでの画像はコチラからお借りしました。前回の記事では恒星内で元素が生成する過程を見ましたが、今回は恒星の外で元素から酸化化合物の分子が形成され、それが基となって惑星が誕生する過程を見てきました。以下は、元素から惑星への流れをモデル化した図です。(※図は当ブログで作成しました。)以上見てきたように、形成された惑星の中で、地球ぐらいの環境条件・気温なら、水(H20)が液体(→海)、二酸化炭素(CO2)が気体(→大気)、土(SiO)や鉄鉱石(FeO)が固体(→地殻)になります。地球は、上記の酸化化合物が元となり、誕生したのです。大気や地殻はもともと惑星の中にあったものから形成されるイメージが湧きますが、「海」は地球外からきた、という説もあるようです。「海(H2O)」の起源はどこにあるのでしょうか?最後に、地球の海はどこからきたのか、推測してみました。地球の海(H2O)は、どこからきたのか最近の調査では、原始地球や微惑星の元でもある隕石の中には軽いガスの水素(H2)と酸素(O2)との酸化化合物であるH2Oを鉱物の形で持っているものがあることがわかってきました(鉱物の結晶中に水分子としてH2Oを固定している、これを含水鉱物という)。ほかに、NやCも含まれます。炭素質コンドライト(※石質隕石のうち、いろいろな化合物や有機物の形で炭素原子を含むもの。リンク)の中には、H2Oを6%も含むものがあります。原始太陽系星雲のなかで地球の材料となった微惑星全体を平均しても、1%くらいのH2Oが含まれていたと考えられています。現在の地球の海水の質量は、地球の質量の0.027%です。微惑星の中のH2Oの40分の1が脱ガスすれば量的には充分ということになります。そのため、地球集積の終わりの方で、H2Oをたくさん含む炭素質コンドライトや彗星の集中的な衝突が起こった可能性もいわれ、原始地球に降り注いだ炭素コンドライトの隕石が地球の海の起源という説もあります。隕石により持ち込んだというのもありますが、地球を形成した微惑星の中に、すでにH2Oが含まれていたと考える方が自然です。まとめ・恒星内元素合成で生成された「元素」が、恒星外で電気の力(クーロン力)によって、化学結合することで「分子」が形成された。・分子同士が電気的結合を重ね、質量が増えることで、今度は重力によって衝突・合体を繰り返し「惑星」に成長する。・地球は、上記の過程で生成された酸化化合物である「水(H2O)」、「二酸化炭素(CO2)」、「土(SiO2)」、「鉄鉱石(Fe2O3)」が基となり、誕生した。・地球の海(H2O)も、地球を形成した微惑星の中に存在していた含水鉱物の水分子の結晶が、脱ガスして冷やされ、液体化されることでできたと推測される。今回は、元素から分子が生まれ、それが元となり惑星(その一つが地球)が誕生するところまでを扱いました。次回は、このように形成された地球が他の惑星にない大気をどのように形成していったのかを扱います。*facebookもやってます。することで、オゾン層も電離層も形成される。生まれ、「地球の磁場の発生」という変化から大増殖、そして地球の大気は激変した。~マグマを生成している電磁波は地球深部のどこから出ているのか?~【地球のしくみ】5.地球内部で発生した電磁波が、マントルを透過し、地殻で反射するのは、なぜか?【地球のしくみ】4.マグマはどこでどうやってできる?【地球のしくみ】3.火山噴火(爆発)のメカニズム~地殻岩石に含まれる二酸化ケイ素が多いほど、大規模な爆発を起こしやすい~【地球のしくみ】2.プレート境界は薄くて硬い→だから、力が集まりやすく、割れやすい。~真の学者に求められる資質とは何か~異常気象は氷河期の序章か?”意識(波動)”を科学する~全ての人間は予知能力を持っている~2018年の災害を振り返る”意識”を科学する~「無機物を含めたこの世の存在すべて」と人間の意識は常に共鳴している~観念機能の低下から観念体系の崩壊へ。~NZ→日本の地震発生法則とスーパームーンとの関連性~地震と核の驚くべき関係!~核分裂という物理反応自体が存在しない!?~中央構造線は緊張状態にある「地震は予知できない」という現実。未知なる攻防・・・3.太陽から放出される磁気。それらが地球に与える影響。することで、オゾン層も電離層も形成される。生まれ、「地球の磁場の発生」という変化から大増殖、そして地球の大気は激変した。~マグマを生成している電磁波は地球深部のどこから出ているのか?~【地球のしくみ】5.地球内部で発生した電磁波が、マントルを透過し、地殻で反射するのは、なぜか?【地球のしくみ】4.マグマはどこでどうやってできる?【地球のしくみ】3.火山噴火(爆発)のメカニズム~地殻岩石に含まれる二酸化ケイ素が多いほど、大規模な爆発を起こしやすい~【地球のしくみ】2.プレート境界は薄くて硬い→だから、力が集まりやすく、割れやすい。植物界は全体として進化した。<プロローグ編>水の物性・特徴を探る。最終回・改めて水の水素結合って何?水の物性・特徴を探る。水の水素結合の力による二重脂質膜球体の生成(生命の原型)水の物性、特徴を探る。水の特徴、物性を探る。地球の温度を安定化させている水の役割とは?太陽のメカニズム水の特徴、物性を探る。水の特徴、物性を探る。雨が降るのはなんで?(雲ができるのはなんで?)~水の凝縮(ぎょうしゅく)~水の特徴、物性を探る。~『水素結合』がもたらす、水の特性~水の特徴、物性を探る。水の特徴、物性を探る。