原始惑星の衝突
厳しく激しい宇宙創成期、原始宇宙には多数の原始惑星が形成されたが、宇宙空間の星間ガスや星間塵に反応し、近隣の原始惑星の重力に惹かれて衝突が絶え間なく続く!
原始地球の自転速度は確認出来ませんが、計算上公転は6時間くらいでだった時期があったようです。闇夜のような原始地球ですから日の出、日没を感じませんね。
最も、生物が存在しない地球ですから、そんな心配は無用でしたね!
しかし地球は、いま水と緑豊かな「青い星」となり、宇宙で唯一の生物が生存する星になったのか?その辺を説明するには、もう一度太陽系が出来た場面から詳しく書いてみます。
【太陽系】
①太陽の誕生と、太陽系の形になったのはビックバン以降拡大しつつある宇宙で、星間ガスや塵で出来た「星雲」があり、その雲自身の「重力」により収縮したり拡散したり雲自体が乱れて居たようです。また、付近で有った超新星の爆発になどによっで、乱れていた。
②その星雲が収縮するにつれ、その中心部が高温高圧になりチリが蒸発し気体になりこの初期の収縮は星雲状態から10万年もたたないうちに、起こった。
③中心部は圧縮され原始恒星となり、残りの部分は中心部の周りを回転したり、ほとんどのガスは中心部に向かって流れこみ、形成されつつある「原始恒星-太陽」は質量を増加させました。
しかし太陽の周囲にとどまり回転するものも有り、回転で生まれた遠心力で発生するガスは、太陽内部には届かず代わりに「降着円盤」を形成します。
④原始恒星ー太陽の軌道上のガスは不安定になり、自分の重力により収縮が始まる。ガスが十分冷却すると、内部の金属・岩石は氷が固まって微粒子なるり,チリになる。
⑤チリ状の粒子は、お互いに衝突し大きな粒子になり、大き目な石に成ったり小さな惑星になったりします。
⑥さらにその粒子が、ある程度の重力を持った場合はその成長が加速します。粒子はより小さな粒子を素早く引き寄せ同じ軌道の上のすべての個体を集めてしまった結果、大きな物体が出来上がります。その大きさは、星からの距離と原始惑星の星雲の成分や密度によって変わります。
太陽系惑星の形成
太陽誕生以降も「原始星雲(ガス雲)」は収縮しながら回転を速め、星雲内の物質が密度が高くなり原子同士衝突頻繁に起きた。その運動エネルギーが熱に変換され重力・ガス圧・磁場・回転が拮抗して原始惑星系円盤が形成され、その密度の高い部分が原始星になる。形成された原始惑星は回転運動で分離するが、太陽の軌道から離脱せず太陽系に留まる。
このように太陽の形成後に残ったガスや原始小型惑星などが複数が円盤状で、太陽の周囲を回り始めた。ただ回るだけでなく次々と衝突して、1Kmから10Km程度の微惑星となり1年に数センチ程度の速さで成長、この後数百万年続いた様だ。
【太陽系内惑星の内容物質】
地球型岩石惑星―水星・金星・地球・火星(岩石と金属)
木星型巨大ガス惑星ー木製・土星ー(水素とヘリウム)
天王星型巨大氷惑星ー天王星・海王星ー(メタン・アンモニア・氷)
内惑星(地球型岩石惑星)太陽からの距離ー4Tu(1TUは太陽両→地球1億5000万Km)
惑星の組成-金属(鉄・ニッケル・アルミにウム)ケイ酸塩など融点の高い物質で構成
外惑星ー木星型(巨大ガス惑星)太陽からの距離-木星まで5.2Tu 土星まで
惑星の組成ー揮発性物質が凝結して個体で存在するフロストライン(雪線)の外側のため宇宙に最も多量ニ存在する水素やヘリウムを捕獲し、太陽系宇宙の99%になっている。
恒星とは内部組織の重力で収縮し、中心温度が1000万Kを超えると、水素がヘリウムに変換され「核融合反応」が起こる。核融合反応で発生するから反応したエネルギーを外部に放出する
それは地球が形成され「太陽系」が生成されたのと同じ時期だったと推定されます。
原始宇宙に「塵」「岩」「ガス」などで出来た、回転する巨大な「分子雲」から徐々に太陽系が形成されました。
この雲は「ビックバン」に由来する「水素」と「ヘリウム」と、趙新星爆発で生成した「重元素」から構成されていました。
太陽は完全な球体だが、地球型惑星や衛星と異なり”はっきりした表面〟が無い。
外側からコロナ・遷移層・彩層・光球・対流層・放射層・中心核(太陽核)で構成
【太陽風の恩恵】
初期の原始太陽は、水素とヘリウムが高温で圧縮され,2500億気圧という推定だが、現代のプラズマより強力な「太陽風」となり、それまで宇宙に滞留した原始大気や原始雲の物質(チリや惑星の衝突で出来た微粒子など)を太陽系の圏外吹き飛ばしたようです。
この現象で、太陽表面は電子や原子に邪魔されていた「ニュートリノ」や「ガンマ線」としてのエネルギーも宇宙へ送り出されたようです。
もちろん「太陽光線」と「エネルギー」を地球全体に届くようになりました。
ただ地球だけが恩恵を受けたわけではありません。
繰り返しになりますが、46億年前に太陽系の近傍の恒星が超新星爆発を起こし、衝撃波が「太陽系」を圧し「角速度」が与えられた。ともに移動回転していた「分子雲」は押しつぶされ、ガスや塵の一部は重力で凝集しはじめ、惑星になっていった。その集合体が角速度保持することで。集まった質量より速く回転しはじめた。
現在の地球の自転速度は、この初期の回転と「潮汐摩擦」といる・イアント・インパクト」のエネルギーに起因すると言う説がある。
*角速度は物が回転する時の速度を角度で表した値で、
『角速度=角度/時間(秒)ω = θ / t [rad/s] 』
ω:角速度(rad/秒)、θ:角度(rad)、t:時間(秒=sで計算します。
熱球の地球が冷えて地殻が出来、元々惑星同士の衝突で出来上がった地球は、表面が宇宙空間にマグマボールの地下に閉じ込められたマグマが火山の様に爆発して噴火を繰り返す地球は、二酸化炭素やアンモニアを大量に放出するようになった。
この噴火で、二酸化炭素・アンモニア、少量の水蒸気と窒素も含まれていたが、酸素は存在しなかった。
この放出された原始大気は二酸化炭素が大半を占め、微量の一酸化炭素と窒素、水蒸気が含まれ、現在の金星の大気に近いようだ。
【参考資料】
銀河系(NASA): https://www.eso.org/public/images/eso1339e/
国立天文台:https://www.nao.ac.jp/gallery/weekly
東京大学 理学系研究科 理学部:https://www.u-tokyo.ac.jp/content/400031452.jpg
ウィキペディア(Wikipedia):https://ja.wikipedia.org/
JAXA:宇宙航空開発機構:http://JAXA|宇宙航空研究開発機構
Rekisiru:https://rekisiru.com/6396
【地球史】地球46億年の歴史: 比較ジェンダー史研究
GetNavi webゲットナビ:GetNavi web ゲットナビ
マックス・プランク研究所:http://Max-Planck-Institute
生命を宿す地球の総合科学::https://www.gcoe-earths.org/ishigaki2010