情報・テキスト今回は、スケールモデルを使って、宇宙の大きさを実感する。センチメートルのピンポン球としてスケールモデルを作ると、地球は砂粒くらいの大きさになり、それらの距離は4メートルになる。太陽に一番近い恒星まで距離は1200キロメートルで、ピンポン球3000万個分にもなる。一つの銀河の中で星同士の間はスカスカだが、宇宙の中では銀河同士は混み合っている。実際に銀河同士が衝突して1つの銀河になることもある。ステーションは、天文学の宇宙からすれば、ほんの入り口にすぎない「現在の宇宙の姿」の第5回です。今回は、「宇宙のスケールモデル」というお話です。これまでの講義から、宇宙というのは相当大きいなと、皆さんに思ってもらえたと思います。今回の講義の目的は、スケールモデルを使って、それを実感していただくことにあります。その前に、最も身近に感じられる宇宙を見てみましょう。前までは、「宇宙といえばスペースシャトル」でした。スペースシャトルは、2011年7月に30年間の活躍の幕を閉じました。今では、「宇宙といえば国際宇宙ステーション」です。これが一番身近な宇宙だと思います。この国際宇宙ステーションは、地球からどのくらい離れた所を飛行しているのでしょうか。A:約40キロメートルB:約100キロメートルC:約400キロメートルD:約1000キロメートルこの4択から選んでください。ジェット機はだいたい、高度10キロメートルのところを飛んでいます。正解は、Cの地上から約400キロメートルの上空です。この高さを地球というスケールと比較すると、リンゴの皮くらいのところであることが分かります。この高度でも大気はきわめて薄く「宇宙環境」ですが、天文学でいう宇宙からすれば、ほんの入口でしかありません。●太陽系のスケールモデルまず、太陽系のスケールモデルから始めたいと思います。太陽を直径4センチメートルのピンポン球とするスケールモデルを考えます。このモデルの縮尺は350億分の1です。世界地図の縮尺でも1億分の1程度ですから、桁違いの縮尺で縮めていることに注意してください。このスケールモデルで、地球の大きさはどれぐらいになるとお思いでしょうか。地球は太陽のだいたい100分の1なので、0.4ミリメートルになります。0.4ミリメートルというと、見えるか見えないかくらいの砂粒程度です。それでは次に、その砂粒(地球)がピンポン球(太陽)からどれだけの距離のところを回っているでしょうか。地球の軌道半径である1天文単位はどれぐらいになるとお思いでしょうか。それは4メートルなのです。正しいスケールモデルでは、直径4センチメートルのピンポン球(太陽)があるときに、0.4ミリメートルの、見えるか見えないかといった砂粒(地球)が、4メートル先のところを回っていることになります。このイメージはなかなか想像をされていなかったことではないでしょうか。実はそれには理由があります。この正しいスケールモデルを書籍に描くことは不可能なのです。書籍では2種類の図のどちらかが用いられます。一つは、太陽と惑星の大きさの比は正しいが、軌道の大きさの比は正しくないもの、もう一つは逆に、軌道の比が正しく太陽や惑星の大きさの比は正しくないものです。いう2つの図のどちらか、あるいは両方が書籍に描かれているので、それらから3次元的に正しいスケールモデルを想像することは難しいのです。日食・月食の絵が、スライドの右下の図のように描かれていて、月や地球の「影が落ちる」という説明がありますね。ところが、今お話ししたように実は地球の影は、ピンポン球から4メートル先のところを回っている0.4ミリメートルの砂粒の後ろにできる影ですから、スケールモデルでいえばそれは髪の毛1本のようなものです。月の影はもっと細いですね。それが地球や月の動きとともに宇宙空間をすぅーっと通り過ぎていっているわけです。その影の中にもう一つの砂粒がピタッと入るのですね。これは奇跡に近いことです。説明に使われるこのような図は、理解をしやすくするために、スケールを無視して大きく描いてあるわけです。それではこのスケールモデルで、一番外側の惑星である海王星の軌道はどこになるでしょうか。これは120メートルになります。ピンポン球が太陽だとすると、4メートルが地球の軌道で、120メートルのところが海王星の軌道です。●太陽と一番近い恒星との距離は、太陽3000万個分である銀河系には1000億個の桁の星があると言いました。この図がそのイメージだと思ってください。Cen)という星で、距離は4.3光年です。光の速さで4.3年かかるところですね。天文学ではパーセク(pc)という単位をよく使いますが、1パーセクが3.26光年ということを覚えておくと、いつか役に立つかもしれません。先ほどのスケールモデ...テキスト全文を読む(1カ月無料で登録)会員登録すると資料をご覧いただくことができます。