「太陽収縮事件」について

ジョン・グリビン著「ニュートリノは何処へ―宇宙の謎に迫る１７の物語」
に「太陽収縮事件」といのが掲載されていたのですが、下記について教えてください。

１． 少し前の本なのですが、今でも、太陽は収縮していると考えられているのでしょうか？
２． 太陽の収縮率は、どのくらいでしょうか？
３． 理論的に証明されているのでしょうか？
４． 太陽以外の星も収縮しているのでしょうか？
５． 太陽の質量、直径について、正確に記載されたＨＰはあるでしょうか？

No.3 ベストアンサー 回答者： satoumasaru 回答日時： 2004/12/28 21:51

こんばんわ、はじめまして

＃１の方の説明に全く同意見です。たいへんきっちり説明されていますので、私が補足する必要はないほどですが、かみ砕いて説明させて頂きますね。

太陽ニュートリノの謎については以前から問題になっていたのです。理論の計算上から求める値の４割しかニュートリノが観測されません。で、天文学者が悩んだんですね。理論が正しいのか、それとも観測技術の問題なのか、さらには、現在の太陽は核反応がきわめて弱くなっているのかと。

ニュートリノが４割しか観測されないということは、理論から求められるよりも反応が遅いということなのです。エネルギーが光の形で太陽の外にでるまでは２００万年もかかります。しかしニュートリノは他の素粒子とほとんど相互作用をしませんので、発生すればすぐに太陽の外にでることができます。

現在の光エネルギーから見る太陽は、２００万年以上のものなのです。しかしニュートリノで観測すれば、現在の太陽の状態がどうなのかが観測できるのです。理論上の４割しか観測できないと言うことは、予想されていたよりも核反応が４割しかされていないのではないかと。

恒星は、ご存じのとおりガス体です。膨大な重力がかかります。ほっておけばどんどん小さくなりますが、ある程度のところになれば、水素からヘリウムにかわる核融合反応がおき、こんどは、大きくなろうとする力が生じます。

ですから、ニュートリノが理論よりも少ない＝太陽中心部分の核反応が弱くなっている、ということになります。中心部分のエネルギーが弱くなれば、当然重力が勝り、バランスがとれるまで小さくなります。おそらく太陽の収縮事件というのはこのことではないかと＃１の方はおっしゃっておられるのではないかと推察します。

実は、現在の観測手段では電子ニュートリノしか正確に観測することができません。ですから、理論上の４割しかニュートリノが観測されないと言うことは、実は電子ニュートリノが理論の予想の４割しかないということです。もし、電子ニュートリノが他のニュートリノに変わってしまうとすれば、６割の電子ニュートリノが別のニュートリノになれば、理論も観測も正しいことになります。

ニュートリノの質量がゼロならば別の粒子にかわることはできません。光はどこまでいっても光です。しかし、これまでの実験からニュートリノに質量があることがほぼ確定しました。もし質量があれば、ニュートリノ振動のため、電子ニュートリノが別の種類のニュートリノになるということが予言されるのです。

ということで、現在では、４割しか電子ニュートリノが観測されないということは、残りの６割が他のニュートリノ、μニュートリノになる、太陽の中心部分の核反応はこれまで予想されていたのと同じである、したがって太陽収縮はおきていないというのが、現在の天文学の主流の考えだと思います。

この回答へのお礼

ご親切なお返事ありがとうございます。

おっしゃられていますのは、

太陽から届くニュートリノの観測個数が理論値より少ない
→太陽中心部分の核反応が弱くなっている→重力が勝り、バランスがとれるまで小なる

というご説明ですが、私が　本屋で立ち読みした際は、ニュートリノの話もあったように思えますが、純粋に太陽直径を測定すると、過去に比して収縮していることを書かれてあったと思います。

でも、ニュートリノのお話は、面白かったです。今後ともよろしくお願い致します。

お礼日時：2005/01/01 13:24

No.2 回答者： MIKENEKO17 回答日時： 2004/12/26 21:49

学校の地学で習ったのですが、太陽が収縮しているのは、周期にあるものだと聞きました。

太陽は、10年周期で、まわっているそうです。
その周期の間に極大期と極小期という二つの時期があるそうです。
この二つは、太陽が活発であるか、停止しているかを示しているとか。
なので、私からすれば、太陽が収縮しているという点は、極小期にあり太陽の活発な動きが見られないためにあると思われます。

この回答への補足

お返事ありがとうございます。

地学ですか？あまりまじめに勉強しておりませんでしたので、よくわかりませんが、　本当すか？？？

ジョン・グリビンの本には、信用のできる機関で観測したら、約３００年くらいで、太陽の半径が０．０１％ほど（あてにならない記憶ですが？）収縮しているようなことを書いてありました。しかも、測定結果がnatureとか天体物理の専門誌（？）に掲載されたとも書いてありました。

宇宙の加速膨張と関連があるかも？と考えたのですが、地球と太陽は、引力で作用しあっているので、加速膨張とは無関係でしょうね。

ジョン・グリビンって、わりと堅い本を書くはずなのですが？？？いまでも、収縮しているような気がします。如何でしょうか？

補足日時：2004/12/28 00:36

No.1 回答者： IAC 回答日時： 2004/12/26 21:32

その本については読んだことがないのですが，参考URLの紹介文からすると，太陽ニュートリノのフラックスが太陽のモデル計算から得られる値の40%程度しかない謎があり，その説明仮説の一つとして考えられる太陽収縮の可能性を「太陽収縮事件」として扱っているように思えます。

この想定に基づき，以下回答します。

1. 今では収縮するとされていないと思います。

もともと光などの電磁波で放出される太陽エネルギと太陽ニュートリノの観測値とが大きく乖離し，太陽ニュートリノが現在の太陽の核融合エネルギ，電磁波が約200万年前の核融合エネルギを表すため，今から200万年後には太陽の放射エネルギが大きく減少する可能性や，重力に負けて近々収縮し始める可能性などが想定されていました。

しかしながら，今では，ニュートリノに質量があるために，ニュートリノ振動が生じ，電子ニュートリノからμニュートリノへの振動と言うことで説明されています。つまり太陽ニュートリノの謎は，核融合で発生する電子ニュートリノだけを測定していたために生じたものでした。

なので，2, 3, 4に対しては，回答を略します。

5.については：
理科年表が良いと思いますが，下記のウェブサイト：
　　http://planet.logue.tk/The%20Sun/
にも記載されています。

参考URL：http://www.netdirect.co.jp/search/ISSSchDetail.a … http://www.awa.tohoku.ac.jp/KamLAND/physics/neut …