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天文学 アーカイブ

2008年7月29日

月の形成

Webの記事によると、今から39億年以上前の太陽系初期に、冥王星クラスの天体が火星に衝突した可能性が高いとする研究成果を、米カリフォルニア工科大など3つのグループが、26日付の英科学誌「ネイチャー」に発表した、という。

カリフォルニア工科大などのグループは、冥王星(直径2390キロ)なみの巨大天体(直径1600~2700キロ)が45度の角度で北半球にぶつかった可能性が高いことを、シミュレーションで実証した、という。こういうことが起きるということは、今から39億年前頃は、太陽系は随分物騒な世界だった、ということになる。なにしろ、直径2390キロなみの巨大天体というと、日本列島の本州の端から端までくらいの直径の惑星だから、さすがに、こういうのが今地球にぶつかったら、生き残れるのは、一部の昆虫と、細菌、珪藻類くらいではないだろうか。普通の動植物は、その巨大なGに耐えられないだろう。

そこで、いくつかの疑問。先ず、39億年前頃太陽系が物騒だったとしたら、今はどうして物騒ではないのか。時間が経つと安定化するという解は、力学系で自明ではないはずである。それとも物騒なのだけれども、今はとりあえず来ないだけか。実際、軌道計算により、冥王星みたいなのが、あと2年後にぶつかると分かったら、大パニックは必定である。ただ、2年前だと、その確率は、75%くらいの精度でしか計算できないかもしれない。

別の疑問は、月が形成された原因である。すなわち、太陽系初期には、地球に火星クラスの天体が衝突して月が誕生したとの説もあるというが、火星クラスだと、直径は6000キロ程度もある。その衝突衝撃は、完全に想像を超えている。それで、月になるような巨大な破片が分裂したとしても、その破片は、巨大な運動量で飛び出すはずであり、到底、地球の引力圏で引き留められるとは思えない。

では、別の説として、月は、どこからともなく飛来してきて、地球の引力圏に捕まり、衛星になった、というのはどうであろうか。実際、月の石を研究した学者によると、月の石の年齢は、地球のそれよりも古い、という説がある。それは、月飛来説を裏付ける。ただ、である。ニュートン力学を勉強して、簡単な軌道シミュレーション・プログラムを書いてみれば分かるけど、遠くから、月程度の大きさの物体が地球に飛んでくると、それは大抵、双曲線的に無限遠に行ってしまう確率が非常に大きく、地球の引力圏に捕まり、衛星になる確率は、もしかして、百万分の一もないのではないか、と適当な類推で想像する。

こうして、どうやって月ができたのだろうという私の疑問は、解けないままである。あ、月が宇宙人の基地だというトンデモ説も面白いけど、今は触れないでおく。

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