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放射線科医・MRI専門家の高原太郎個人ブログ

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「君の名は。」を3倍楽しめる、美彗星の秘密 その3 彗星はどんなときに割れるのか

      2016/09/28

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その3 彗星はどんなときに割れるのか。

「君の名は。」ででてくるティアマト彗星は、地球最接近時に割れて、その破片により流れ星が流れたり、最大の破片が巨大隕石となって落ちてきます。

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どうして彗星は割れたのでしょうか。実はそのことを、映画の中のニュースでも解説していて、「ロッシュ限界」とか「シューメーカー・レヴィ第9彗星」とか言って、まことしやかに説明していました。聞いていて本当にうれしくなりました(笑)。

 普通は太陽の熱で割れる

「汚れた雪だるま」である彗星は、氷が沢山含まれた脆い(もろい)天体です。ですから、太陽の近くまで来ると、その熱により内部が気体となり、爆発分裂してしまうことがあるんですね。

彗星は、太陽系のはるか彼方にある、「オールトの雲」とよばれる辺縁部が起源と言われています。この辺を漂っている氷の塊(彗星)が、他の天体との近接通過などによってわずかにコースが変わると、たまに太陽のほうへ向かって、何千年もかけて「落ちて」きます。そして太陽のそばまで来ると、暖められて尾っぽをだすのですね。

なかには、もんのすごく近づくものもあって、こういうものは「サングレーザー群」と呼ばれています。Grazeというのは、羊が牧草を「たべる」意味にも使いますが、別の意味で、「皮膚を擦りむく」とか「弾丸がかすめる」という意味があります。映画Matrixで主人公が弾丸を避けますけどあのときの感じ。Sun Grazer =太陽をかすめるもの、です。

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太古の昔に、ひとつの超巨大彗星が太陽をかすめ、そのときバラバラになって、遠ざかっていきましたが、それがまた次々と、最近数百年の間に戻ってきています。「その1」で紹介した、ラブジョイ彗星とか、マックノート彗星、池谷・関彗星などはこの仲間だと考えられています。

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このとき太陽の表面の近くのコロナ(100万度)に熱せられるので、以下のアイソン彗星(C/2012 S1)のように蒸発してしまうものもあるし、また分裂してしまうものもあるんです。でも、映画のティアマト彗星は、太陽に近づく前に、地球をかすめているときに分裂が起こったのです。だから原因は熱ではないのです。

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 俺ロッシュ限界超えるかも・・!?

そこで、「ロッシュ限界」というのがでてきます。ある天体が、巨大な天体に近づくと、潮汐力というのを受けます。潮汐力というのは、簡単に言うと、こんな説明図のようなものです。

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例えば彗星が木星に近づいたときのことを考えます。木星に近い側はより強い引力を受けて、木星から遠い側はより弱い引力を受けますね。その結果天体には、楕円形に引き延ばそうとする力が働きます。木星に近づきすぎるとそれが大きくなるので、ある限界以下になると、天体は壊れてしまいます。その限界点が、ロッシュ限界。へ〜へ〜。知っているとなんかカッコいいですね!(日常生活でも、ストレスが大きすぎるとき「俺ロッシュ限界超えるかも」と使ったりします)

その時はやって キタ━━━━(゚∀゚)━━━━!!

実際にその後の様子を人類は目撃したことがあります。それがシューメーカー・レヴィ第9彗星(略してSL9)という彗星です。この彗星は、木星に捉えられて、木星の周りを超複雑に行ったり来たり、不安定な軌道で回っていたのですが、あるとき、こんなに近づきすぎました。

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その結果、こなごなになったのです。

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この、こなごなが、次に木星に近づいたときに、こんどは木星にさらに近づくコースを辿ることになります。天文学的に書くと、最接近距離が、木星の半径を下回ることになりました・・・つまり木星に衝突するのです。これを予測したのが中野主一(なかの・しゅいち)さんという日本人で、この功績により文部大臣表彰を受けたそうです(リンク)。

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これが予測されていたので、天文ファンの間では相当な話題となり、木星に望遠鏡を向けるアマチュアファンもいました。とはいっても、ちっちゃな望遠鏡ではとても見えないとみな想像していたのです。ところが実際に次々にぶつかると、木星の表面に閃光が見えたり、ぶつかった後に黒い跡が観察されました。ひとつひとつの「跡」の大きさは、地球の大きさに匹敵するものでした。

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戦慄の体験と、救世主?

彗星が『実際に』惑星に衝突することがあるんだ・・・」。実はそのとき多くの天文学者・天文ファンには戦慄が走りました。天文学的な可能性については十分分かっていたつもりでも、そんなことはきわめて稀で、生きている間におこるはずはないと思っていたのです。非常に小さい確率で、地球にも同様のことが起こる可能性はあり、実際にそれを目の当たりにした衝撃は大きいものでした。

とはいっても、ほとんどの人は、「だから何かを準備しよう」とは思いませんね。まあ私を含めて烏合の衆(うごうのしゅう)です (^^;;  しかし、「Space X」というロケット会社の社長さんである(電気自動車のテスラ・モーターズの社長さんでもある)イーロン・マスク氏は、本気で火星に植民をしようとして努力しているのです。人類が滅亡しないように。

このニコニコさんは、人類にとっての恩人となるかもしれないので、皆さん覚えておきましょうね。

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話をティアマト彗星に戻します。ティアマト彗星は、すごく地球に近づきますが、1万キロぐらいに近づくなら別として、15〜20万キロ程度では、下図のようにまだだいぶ離れていますですから、これは明らかにロッシュ限界には達していません。だから、潮汐力で壊れたのではないと想定できます。

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 結局、ティアマト彗星はどうして割れたのか

そんなわけで、これまで述べた2つの原因(太陽の熱、ロッシュ限界)では説明ができないのです。なので映画では、ニュースとして「ロッシュ限界を超えてはないので、シューメーカー・レヴィ第9彗星のような状態ではなく・・」と説明し、かつ「原因は分からないが、なにか彗星内部で異変が起きた結果」割れたのだろうと説明しているんです。

この映画は、みんなが涙する感動の物語ですが、まぁ作り話ではあります。しかしその中にあっても、「一所懸命、整合性を担保しようとしている」ことが私には手に取るように分かりました。たとえ天文ファンが聞いても「ああそうか、なるほどなるほど〜〜!!!」とか言ってのめり込めるようになっているんです。だから、実はちょっとおかしいと思うこともいくつかはあるんだけど、超絶に感動してしまったのですね(笑)

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