宇宙や星の構造はどうやって調べているのですか？

Question

太陽系の星について勉強しました。
そこでふと疑問に思ったのですが、
星の表面や中心部の温度、内部の構造や気体の成分、風速や密度などは、
どうやって調べているのですか？
また、人間は月に着陸しましたが、他に着陸した星はありますか？
また、ウィキペディアで海王星について読んでいると、
「太陽から受けている約2倍ほどの熱を、自ら供給していると考えらている」
とあります。自分で熱を作るということは、星って生き物なんですか？
僕は頭が悪いので、わかりやすく説明してもらえると助かります。

kyo-mogu · Accepted Answer

ＮＨＫのコズミックフロントとかサイエンスＺＥＲＯとかの番組で天体の事を知らせてくれる番組があるので、映像もあるのでわかりやすいと思います。

本当は直接みたい、観察したいのですが、それは無理ですが、このような結果になるだろうという推測などにより判断しています。観測出来るようになったときに違った結果も出ることもあります。
　地球の中の構造も推測だけです。しかし、鉱物を掘ったりするときに地中深く潜ると熱くなると言う事実があります。延長していけばもっと熱くなるだろうと予測は出来ますね。地震の波の伝わり方とか間接的に観測する方法もあります。

天文とか科学とか知れば知るほど謎が増えて来るのです。一つ発見したら、次の疑問が出てくるのです。宇宙の構造とかも観測結果を基にいくつかのモデルを考えて、それに当てはまる物は他にないかとか調べています。

はやぶさで、なぜサンプルを取ってきたのかは、実は隕石をみればおおよそのことは分かります。しかし、大気圏突入により熱が加わります。元の状態が分からない。変化しているのかしていないのか。阪本先生が講演会で鰹のたたきをもとに話されました。つまりどこまでレアなの？と。そこで直接取りに行くことに。ただこれでも満足はしていません。なにしろ太陽の光を浴び続けた状態です。大元の組成はどうか？はやぶさ２では別のタイプの小惑星に行き、表面の物質を爆発により排除してサンプルを取る事を考えて居ます。

それと、光のスペクトル分析とかで破壊しないで分かる方法もあります。非破壊検査とかでも色々有るようですよ。直接無理でも間接的に分かるという方法もありますからね。

金星もあかつきがトラブルに遭いましたが、うまくいけば金星の気象現象を観測します。

宇宙を細かく見る為に、ハッブル宇宙望遠鏡が誕生した。地上からだと大気の揺らぎなどもあり、鮮明ではなかったので。宇宙からだと大気による損失もないし、昼間のようになりませんから。
　その後地上から鮮明に出来る方法も確立され、すばる望遠鏡などが出来ました。画像処理を行ったりします。

書籍も色々有るのですが、科学館へ行ってみましょう。色々発見があるかもしれませんよ。蔵書も言いものが有る場合もあるので、行く価値はあるかな。

昔は民放でも星のことを扱ったりした番組とか有ったけど、今はＮＨＫぐらいじゃないかな。

プラネタリウムの番組とかでも勉強出来る物もあるよ。

bardfish · Answer

コズミックフロントやサイエンスゼロも見て勉強になりますが、「NHKスペシャル 宇宙～未知への大紀行～」も勉強になりますよ。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%AE%87%E5%AE%99_%E6%9C%AA%E7%9F%A5%E3%81%B8%E3%81%AE%E5%A4%A7%E7%B4%80%E8%A1%8C
映像ソフトとして発売やレンタルされているかどうかわかりませんが、探してみて損はないと思います。

放送を録画したものがあり、最近全てを見ましたが今でもなるほどと唸ってしまいます。放送後に新しい発見がされて間違っているようなこともあったような気がしますが、ハッブル宇宙望遠鏡や、その後に打ち上げられた宇宙望遠鏡の成果について勉強してみると何も知らなかった時と比べると理解度が全然違いますよ。

古いところではこういう番組もありました。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%91%E3%83%8E%E3%83%A9%E3%83%9E%E5%A4%AA%E9%99%BD%E7%B3%BB
ワクワクしてみていたのを覚えています。

出来ればサイエンスゼロは毎週録画しておきましょう。
その他には「地球ドラマチック(NHK)」や「奇跡の地球物語(テレビ朝日系列)」も毎週録画しておきましょう。
http://www.nhk.or.jp/dramatic/
http://www.tv-asahi.co.jp/miracle-earth/

azuki-7 · Answer

その星に住んでる人に聞いたんじゃない？それが一番正確かと

cozycube1 · Answer

疑問に思われるの、ごもっともです。誰も、近くはおろか、着地して調べたわけではありません。ようやく月に行っただけです。しかも詳しく観測していません。

惑星と、遠方の恒星では違いがあります。

まず惑星。これは比較的近距離なので、高性能の望遠鏡で形が見えます。

まず分かるのは表面の模様でしょう。アマチュアでも土星のリングを見るのは、いつでも興奮すると聞いています。

もっと予算を掛けた望遠鏡なら、もっとはっきり見えます。そうなると、惑星表面の模様の変化も分かってきます。

これと並行して、太陽系の成り立ちを理論的に考察することも、当然ですが行われてきました。

それが、うまくかみ合わない時期もあって、火星には火星人がいて運河があると主張されても、否定に困ることもありました。そんなに昔のことではありません。

しかし、観測は可視光の外に及ぶようになりました。紫外線以上のガンマ線も観測しますし、赤外線の遥かに下のマイクロ波を含む、いわゆる電波も観測できるようになっています。観測事実は増えています。

これに理論的考察が呼応して発展します。そういう観測事実があるなら、それは何故だというわけですね。観測事実は多岐に渡りますので（太陽に水蒸気があることさえ示しています）、もちろん理論も精密化していきます。

太陽ももちろんです。そうして素粒子レベルと、太陽の何十倍、何百倍の場合さえ、辻褄が合うように、説明できるようになってきました。

そして宇宙の現在の成り立ちもだんだん分かってきました。確かに観測できる距離は増える一方です。

それでも理論的な推定に頼る部分はあるでしょう。しかし、否定に否定を重ねられてきた理論の推定です。

これは、太陽系みたいな光の速度で1日あれば大丈夫な距離ではなく、年単位、万年単位、あるいはそれいじょうの恒星も分かるようになってきました。

もちろん、理論に観測は負けてはいません。むしろ、観測は未だに理論の牽引車です。観測あってこその理論ですから。

こうなると、剣の達人同士が火花を散らして渡り合っているようなものです。

まあ、それでも両者は我々に説明する暇くらいはあるようです。

観測は、点にしか見えなかった恒星も形を見えるようになり、さらには工夫をこらして、その惑星を発見するほどになりました。銀河や星雲はもちろんです。その中心にブラックホール。わくわくします。

理論は、こうこうこうだから、いろいろな恒星に惑星があるはずだと言うようにもなりました。こうやって今の宇宙ができたのではないか。これもわくわくします。

最早、この太陽系に惑星や衛星があって、それがかなり詳細に分かるのは不思議ではありません。ある天体が、太陽の反射以上に予想される以上に明るい（可視光以外を含みます）なら、熱を発しているはずだと言えます。ボイジャーだって見てくれたんですしね。

理論は、観測結果から、ある地点が予想外に熱いなら、それは他の惑星からの影響で地球以上に地熱を発していれば、と言えるようになりました。

観測はそれを裏付けるようなことはしていません。隙あらば理論を叩き切るつもりのようです。もう敵同士みたいです。

そうでありながら、着実に予想外に物事が運ぶのは、面白いと思います。

kyo-mogu · Answer

恒星は身近な太陽を観察しているので分かる。ただし、全部が分かっていない。他の恒星も観測機器の向上により精度が良くなっています。

人間は月までです。オカルトの世界では火星などには行っているようですが。一般的には月だけ。探査機だけなら小惑星やら彗星にまで行っています。惑星も金星の中に探査機を送ったり，火星に着陸させて生命の探査を行ったりしています。

それと自分で熱というと地球も内部にマグマがありますね。それと同じ可能性もあるし、他の天体による押したり引かれたりという力で成る可能性も有るね。

熱を持てば生命ではないですよ。　生命の定義も実は難しいですがね。

観察方法は光以外に電波とかＸ線とか様々な方法で観察していますよ。

宇宙や星の構造はどうやって調べているのですか？

ＮＨＫのコズミックフロントとかサイエンスＺＥＲＯとかの番組で天体の事を知らせてくれる番組があるので、映像もあるのでわかりやすいと思います。

コズミックフロントやサイエンスゼロも見て勉強になりますが、「NHKスペシャル 宇宙～未知への大紀行～」も勉強になりますよ。

その星に住んでる人に聞いたんじゃない？それが一番正確かと

疑問に思われるの、ごもっともです。

恒星は身近な太陽を観察しているので分かる。

この回答への補足

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　ＮＨＫのコズミックフロントとかサイエンスＺＥＲＯとかの番組で天体の事を知らせてくれる番組があるので、映像もあるのでわかりやすいと思います。

コズミックフロントやサイエンスゼロも見て勉強になりますが、「NHKスペシャル宇宙～未知への大紀行～」も勉強になりますよ。

　疑問に思われるの、ごもっともです。

　恒星は身近な太陽を観察しているので分かる。