太陽くらいの大きさの恒星は、寿命がくると膨らんで赤色巨星になったあと白色わい星になると聞いたことがあるのですが、太陽がもしそうなった場合、どの惑星くらいまで膨らむのかということと、赤色巨星になったあと白色わい星になるまでどのくらいの時間がかかるのかということを教えてください。

A 回答 (3件)

 


  太陽程度の質量の通常の星は、水素を核反応させて燃え、その期間はほぼ100億年で、現在は、その中間の50億年程度経過した時点になり、後、50億年ほど燃え続けます。ただ、その終期になると、赤色巨星化の兆候が現れ、最後の15億年ほどになれば、現在の3倍程度の大きさに膨らむという説があります。水素の燃焼が終了すると、核燃料として太陽はヘリウムを燃焼するようになります。この段階が「赤色巨星」です。
 
  赤色巨星へと移行するのは、非常に素早く、約2億5千年で赤色巨星に変化するとされます。この過程には、先に述べた、終期の赤色巨星化への順次プロセスも含まれているのかも知れません。ある日、突然に赤色巨星になる訳ではないので、それなりに移行期があり、移行のあいだは、中間状態のようなものがあります。(超新星爆発のようなケースは、徐々に超新星爆発へのプロセスが準備されて行き、ある臨界点で、突如、現象が発生する訳ですが、太陽の赤色巨星化、赤色巨星の白色矮星化というのは、連続した過程で、安定状態に落ち着くまで、それなりの移行期があるのです)。
 
  赤色巨星から白色矮星への過程は、単純な過程ではなく、かなり複雑で、参考URLの英文ページの「The Death of the Sun(太陽の死)」の絵にあるように、惑星状星雲の形成や、その途上でのヘリウム・フラッシュなどがあり、「赤色巨星→惑星状星雲→白色矮星→黒色矮星」と大体なり、惑星状星雲のコアに白色矮星が構成されて行きます。一旦、白色矮星となると、それは、何十億年とその状態を維持します。
 
  赤色巨星から白色矮星への移行はどれぐらいの時間かというのは、調べてもよく分からないのですが、(連続過程があるからだというのが、その理由でしょう)、それほど長い時間を要する訳ではないという記述が英文ページにあるのですが、具体的な数値が出ていません。長い時間を要しないというのは、太陽の進化などの時間スケールで考えると、数億年程度か、それ以下の時間だと思えます。
 
  この時間について、以下のページでは、1億年という数字を提示しています。これがどれだけ妥当性があるのか分かりませんが、「短い期間」であるという英文記述にも合致します。10億年とかだと、短いとは言えないのです。(太陽のような主系列星は、「赤色巨星」になるので、この場合、物質やエネルギーを大量に放射し、惑星状星雲を構成して行くので、それほど長い年月維持できないのです。ヘリウム燃焼過程も、水素燃焼に較べれば、持続期間が当然短いからです。よく紹介されるのは、主系列星の赤色巨星ではなく、「超赤色巨星」で、これは、少し赤色巨星とは別のものです)。
  http://www5a.biglobe.ne.jp/~fujiken1/N46.htm
 
  なお、赤色巨星に太陽がなった時、その直径は、大体、現在の100倍程度になり(200倍だというのもあります)、水星の軌道辺りまで膨張するとされます。太陽と地球の距離は、太陽の直径100個分程度というのは、そんなはずはないのですが、色々なサイトで見ると、複数のサイトでも、そういう記述があります。しかし、これは間違いです。
 
  太陽は、半径約70万キロメートルです。地球の半径は、約6400キロメートルですから、地球の半径の大体100倍ぐらいが太陽の半径なのです。他方、地球と太陽の平均距離は、1天文単位と呼ばれますが、これは、約1.5億キロメートルです。これは、太陽半径の約200倍です。水星と太陽のあいだの距離は、約0.4天文単位、0.6億キロメートルで、大体100倍に太陽が膨張すると、水星の少し先まで膨張するので、水星を呑み込むのです。木星は、約5天文単位ですから、これを呑み込もうとすると、太陽は、1000倍以上膨張せねばならなくなりますが、そんな数字は見た記憶がありません(100倍が普通で、時に、100倍から200倍です)。
  http://www.edugeo.miyazaki-u.ac.jp/earth/edu/sol …
 
  白色矮星として安定すると、直径はほぼ地球ぐらいの大きさになりますが、この時の質量は、惑星状星雲などを造るとき、かなり失われていて、1/2以下であるというのが一般に言われています。どれぐらいなのか、正確な数値はこれも分かりませんが、現在の太陽の質量が、そのまま維持されるのではありません。
 

参考URL:http://www.enchantedlearning.com/subjects/astron …
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この回答へのお礼

 くわしい回答をありがとうございます。 
 100倍から200倍に膨らむということは地球まで飲み込むかは微妙なところなのですね。膨張は思っていたよりおとなしい感じです。短い期間といっても赤色巨星から白色矮星になるまで1億年はかかるのはやはり天体単位の値だなと思いました。

お礼日時:2002/02/11 19:39

太陽程度の質量だと約100億年,燃える時代が続きます。

太陽は誕生して約46億年としたら,あと約54億年後,地球はその最期の時を迎えることになるでしょう。太陽はいまの大きさの約100倍以上膨らむと推定されています。地球と太陽の距離は,だいたい太陽100個ぶんくらいなので,間違いなく地球は飲み込まれることでしょう。木星まで飲み込まれると予想されています。赤色巨星になった太陽は,現在地球から見える(今なら)オリオン座のベテルギウスのようになるのです。ベテルギウスは太陽の500倍から1000倍もあるとされています。赤色巨星になった太陽はやがて,外層部で激しい爆発を起こして最期を迎えます。表面のガスを周囲に放出し続けどんどん小さくなっていき惑星状星雲となります。そしてやがて太陽はヘリウム核だけの星なります。ヘリウム核はさらに収縮を続け,地球と同じくらいの大きさになり収縮はとまります。大きさは地球ぐらい,でも重さは太陽と同じ,想像を絶する重い星,いわゆる白色矮星です。赤色巨星になったあと白色矮星になるまでの期間は約10億年程とされています。
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この回答へのお礼

 回答ありがとうございます。
 太陽は今、中年なんですね。生命の歴史と比べると意外に星の寿命は短いような気もします。

お礼日時:2002/02/11 19:27

たしか,地球軌道を完全に飲み込む程度までは膨れ上がってしまうと聞いたことがありますが,学説でも,現在の直径の100倍になるというものや,200倍になるであろうというものもあり,決定的なものはだされていないと記憶しています。


赤色巨星になった後は速やかに収縮して白色矮星になるということらしいのですが,具体的にどの程度の時間を要するかということについては聞き及んでいません。
ただ,中性子星となるということは,凄まじい圧縮が起こる結果だと思われますので,非常に高速なのではないかと想像できますネ。
あと44億年ほどで太陽系は消滅するのですネ‥
以上kawakawaでした
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この回答へのお礼

 回答ありがとうございます。
 学説でも正確な値はでていないのですね。SF話の構想を練っていたのでいいかげんな設定にすると玄人の人に突っ込まれたらいやだなぁ、と思って質問を出したのですがよかったです。

お礼日時:2002/02/11 19:20

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以下、勝手な想像です。

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 さらに、ハギンズは、同様の観測にて、銀河と星雲の区別が可能だという事を発見しております。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A6%E3%82%A3%E3%83%AA%E3%82%A2%E3%83%A0%E3%83%BB%E3%83%8F%E3%82%AE%E3%83%B3%E3%82%BA

http://www15.ocn.ne.jp/~kagaku/ocn/tsu_wkk/rekishi/rekishi_2.htm


> 2.地球は太陽と同じ天体だと発見した人

これは、地動説と同義だとすると、それを最初に提唱した、コペルニクスと言えるのではないでしょうか。
それより以前に、アリスタルコスという人が地動説の端緒となるアイデアを唱えましたが、コペルニクスまで受け入れられることはありませんでしたので、体系化した理論まで導いたのは、コペルニクスでしょう。
以後、ガリレオ、ティコ・ブラーエ、ケプラーetcと肉付けがされていきます。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9C%B0%E5%8B%95%E8%AA%AC

> 3.月は地球の周りを回っていると発見した人

これは調べても判りませんでした。
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ただ、何かの「問題」なら、別の正解があるのかもしれませんが。

所で話が逸れますが、ニュートンが万有引力を発見したのは、リンゴを落ちる瞬間を偶然見たからではなくて、天空に留まる月を眺めながら、それがなぜ地上に落ちてこないかを考えるうちに、地球に引力があるなら、月にも引力あるはずで、その合力が月の公転の遠心力が吊り合っているのだ、という考えに至ったという説があります。

意外と教科書を紐解けば、判る問題なのかもしれませんが、全部処分してしまってて、判りませんでした。
ネット上でもはっきりとした資料は見つけられませんでした。
以下、勝手な想像です。

> 1.星は太陽と同じ恒星だと発見した

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> 英語=外国語活動ではなく、多言語も外国語活動として含まれていて「外国語=多言語」という意味で、その主として英語を扱っている、ということで良いのでしょうか?

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一つは、伝統的なイギリス、アメリカへの贔屓の傾向もあると思います。近代においてはフランスやドイツからの文化の影響も大きく受けましたが、戦前はイギリスが最も贔屓され、戦後はアメリカにシフトしました。つまり、日本人は英語圏の国への人気度が高いと言えます。#5さんも少し示唆されましたが、昔のロシアでは上流階級や知識人たちはフランス語の嗜みが要求されました。日本では英語が第1外国語の地位を獲得した時、ロシアではまだフランス語が教養の外国語として重要視されていました。英語は戦略的な意味合いが強く KGBや軍隊で1部の人間が徹底的に養成させられている程度でした。

もう一つは日本人の画一的な教育システムと外国語よりも数学や理科を重視する傾向もあると思います。英語でさえ 公立の中学では週3時間が普通です。昔は4時間でした。これは ゆとりの教育の一環でそうなったんですが、今は逆に「情報」など新しく覚えなくてはならないことも増えています。
また、高校で第2外国語のカリキュラムを設けているところは非常に限られます。英語でさえ手に負えなくなる生徒が多いのに、更にまた新しい外国語を教えたら
生徒の負担が大きくなるのではないか、教員の確保はどうするのか、英語に専念した方がセンター試験対策には有効ではないか という意見が多く、高校での第2外国語の導入には極めて消極的なのが現状です。

今も昔も外国語の中では英語が最も重要なのですが、とりわけ英語は別格的な地位にありますね。確かに日本では外国語の需要の中でも英語だけで90%以上を占めています。センター試験の外国語でも99%以上の人が英語を選択します。これに関してはnaga33kiさんも異議はないと思います。これについては今更冗長に書く必要もないと思います。ただ、この事実の他にもう2つ事情があると思います。

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Q赤色巨星。

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思いっきり間違ってます↓

参考URL:http://spaceinfo.jaxa.jp/note/hoshi/j/hos01_j.html


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