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モノシリンの3分でまとめるモノシリ話

モノシリンがあらゆる「仕組み」を3分でまとめていきます。

作者の連絡先⇒ monoshirin@gmail.com

【1】太陽と地球と月のまとめ~最初の勢いで回り続ける~

【分かりやすくまとめると・・・】

・宇宙には空気が無いから,空気抵抗が無い。だから,物体を一度動かすとそのまま動き続ける。

・星が回転するのも,太陽の周りを地球が回っているのも,最初のビッグバンの爆発の勢いがそのまま残っているから。

・地球が太陽の周囲を回り続けているのは,太陽が引っ張る力と地球が移動する力が釣り合っているから。

 

f:id:monoshirin:20151008215747j:plain 今からおよそ138億年前に,宇宙が生まれたと言われている。
f:id:monoshirin:20151008215747j:plain 宇宙は何もない空間に突如発生し,最初は小さな高温高圧の塊だった。
f:id:monoshirin:20151008215747j:plain それが突如大爆発して,今の大きさに広がったと言われている。この大爆発はビッグバンと呼ばれている。

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f:id:monoshirin:20151008215749j:plain どうして最初は小さかったって分かるんだい?
f:id:monoshirin:20151008215747j:plain 簡単に言うと,天体望遠鏡で観察したら,宇宙がどんどん拡大していることが分かったからさ。
f:id:monoshirin:20151008215747j:plain どんどん大きくなっているということは,それを逆に巻き戻していくとどうなると思う?
f:id:monoshirin:20151008215749j:plain そうか。確かに,巻き戻していけば最終的に小さな塊になるね。
f:id:monoshirin:20151008215747j:plain ビッグバンの後、太陽よりはるかに大きな星がたくさん生まれた。
f:id:monoshirin:20151008215747j:plain これはガスの塊で、こういう星を恒星というんだよ。
f:id:monoshirin:20151008215749j:plain ガスなの?煙みたいな状態なのかな?
f:id:monoshirin:20151008215747j:plain そんなことは無い。恒星は中心に向かって凄い重力が働いている。
f:id:monoshirin:20151008215747j:plain だから、ガスはその重力で物凄く固くなっていて、鉄より固いと言われているんだ。
f:id:monoshirin:20151008215747j:plain 約47億年前、その恒星の一つが大爆発を起こし、バラバラになった。
f:id:monoshirin:20151008215747j:plain そのバラバラになったガスの一部が渦を巻いて集まり、やがて塊になって出来上がったのが、太陽だよ。太陽も恒星の一種なんだ。

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f:id:monoshirin:20151008215749j:plain へえ~。じゃあ、地球はどうやって生まれたの?
f:id:monoshirin:20151008215747j:plain 地球は、約46億年前、宇宙を飛び交う小さな惑星同士が衝突して合体し、出来上がったと言われているよ。
f:id:monoshirin:20151008215747j:plain ちなみに地球から太陽までの距離は約1億4960万kmだよ。光の速度で約8分かかるんだ。
f:id:monoshirin:20151008215749j:plain じゃあ、そこの窓から見える太陽は、8分前の太陽ってこと?
f:id:monoshirin:20151008215747j:plain そのとおり。勘がいいね、太郎。この距離はね、君たち人間が住むには最適の距離なんだ。
f:id:monoshirin:20151008215747j:plain これより近ければ熱くなりすぎるし、遠ければ寒くなりすぎてしまう。
f:id:monoshirin:20151008215749j:plain じゃあ、その地球の周りを回っている月はどうやって誕生したの?
f:id:monoshirin:20151008215747j:plain 現在では、約45億年前、原始の地球と、火星ほどの大きさの星が衝突し、その時生じた破片が月になった、と説明する説が有力だね。
f:id:monoshirin:20151008215747j:plain これはジャイアント・インパクト説と呼ばれている。また、地球に衝突した星は「テイア(Theia)」と呼ばれているよ。
f:id:monoshirin:20151008215749j:plain ふーん。ところでさ、なんで地球は太陽の周りを回っているの。
f:id:monoshirin:20151008215747j:plain それを理解するには、なぜ太陽が回転しているのかということから理解する必要があるよ。
f:id:monoshirin:20151008215747j:plain まず、宇宙が最初に誕生したときのビッグバンの勢いで、宇宙の中にあったガスの塊達が凄い速度で移動する。
f:id:monoshirin:20151008215747j:plain ガスの塊達は、重力をもっているので、移動しながら衝突し、合体して大きな塊を作っていく。
f:id:monoshirin:20151008215747j:plain そして衝突する際、その勢いで回転し、渦ができあがる。回転する渦が生まれるんだ。

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f:id:monoshirin:20151008215749j:plain イメージし辛いな。何か別の場面に例えて説明してよ。
f:id:monoshirin:20151008215747j:plain 分かった。例えば、君が道を全速力で走って、すれ違った人と思いっきり肩がぶつかったところを想像してごらん。どうなる?
f:id:monoshirin:20151008215749j:plain 体がちょっと回転するね。確かに。
f:id:monoshirin:20151008215747j:plain そうだろ。二つの物体がぶつかれば回転が生じる。

f:id:monoshirin:20151008215747j:plain しかも、ぶつかった物体同士が重力を持っていれば、お互いにくっつくことになる。

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f:id:monoshirin:20151008215749j:plain くっつきながらぐるぐる回るわけだ。でも、いつかその回転は止まらないのかな。
f:id:monoshirin:20151008215747j:plain 止まらないよ。宇宙には大気が無い、つまり、空気抵抗が無いから、回転を止めるものが存在しないんだよ。
f:id:monoshirin:20151008215749j:plain そうか。それで太陽は自転しているんだね。一度生じた回転がずっと続いていくわけだ。
f:id:monoshirin:20151008215747j:plain そうだよ。地球と月の自転も同じ原理だ。さて、次は公転について説明しよう。
f:id:monoshirin:20151008215747j:plain 公転というのは、地球や月が太陽を中心にして回っている現象のことだよ。
f:id:monoshirin:20151008215747j:plain 地球は自転しながら、ビッグバンの勢いで生じた速度で移動し続ける。
f:id:monoshirin:20151008215747j:plain さっきもいったとおり、宇宙には大気が無く、空気抵抗が無いので、この移動速度はそのままだ。
f:id:monoshirin:20151008215747j:plain そして、太陽は自転しながら、強力な重力により、地球を引っ張り続ける。
f:id:monoshirin:20151008215747j:plain この地球の移動する力と、太陽の引っ張る力がつりあって、公転運動が生まれるんだ。
f:id:monoshirin:20151008215747j:plain 太陽は時計回りに回りながら地球を引っ張り続けるので、公転も時計回りになる。

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f:id:monoshirin:20151008215749j:plain 地球の移動する力と、太陽が引っ張る力が丁度釣り合っているわけだね。もしその二つの力が釣り合わないとどうなるの。
f:id:monoshirin:20151008215747j:plain 太陽に吸収されるか、または太陽系の外に飛んで行ってしまうよ。

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f:id:monoshirin:20151008215747j:plain 月が地球の周りを回っているのも、同じ原理だ。地球の引っ張る力と、月が移動する力が釣り合っているんだよ。
f:id:monoshirin:20151008215749j:plain そのバランスが崩れれば、月は地球に衝突するか、どこかへ行ってしまうんだね。
f:id:monoshirin:20151008215747j:plain そうだ。ところで、月の自転の周期と地球の自転の周期はたまたま同じなんだ。
f:id:monoshirin:20151008215747j:plain だから、月は地球からみるといつも裏面しか見えない。

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f:id:monoshirin:20151008215747j:plain また、この月の引力で引っ張られることにより、潮の満ち引きが生じるんだよ。
f:id:monoshirin:20151008215749j:plain 結局、ビッグバンの際に生じた移動する力と、星が持つ引力が組み合わさって、自転や公転を生み出しているんだね。
f:id:monoshirin:20151008215747j:plain そのとおり。もし、宇宙に大気が存在していれば、このような現象は起きないだろうね。
f:id:monoshirin:20151008215747j:plain なぜなら、空気抵抗により、移動する力や回転する力が消えてしまうからだ。
f:id:monoshirin:20151008215749j:plain 最初に生まれた力がずっと残っているってなんか不思議だね。モノシリン、君の話は中々面白いよ。
f:id:monoshirin:20151008215747j:plain そう思うでしょ。ところで,僕の話を進めていく前提として,原子と分子のことを理解する必要があるから,次はそれについての話をしよう。

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