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小学六年生です。

本を読んでいた時、宇宙服を着ないで宇宙空間に出ると、外からの圧力がなくなり、体の中にある空気の圧力で、体が風船のようにふくらんで、破裂して、体の水分がぬけ、数秒で、ミイラのようになってしまうと、書いてありました。

しかし、大気圏を出る前に、オゾン層を出た時点で、太陽光線で、焼け焦げてしまうと考えました。

あと、宇宙船の中で太陽を映している映像をテレビで見ることがよくあります。これも、オゾン層がないので、焦げてしまうか、少なくとも、失明してしまうのではないか。

これらのことを、教えてください。

A 回答 (5件)

 地球の近くの宇宙空間だと、太陽光、真空、無重力の三つが考えるべき特徴になります。

こういうとき、三つまとめて考えず、一つずつを他を無視して考えると、単純になってくれて、うまく行きやすいです。そうして、組み合わせたときどうなるかを考えます。

 まず、太陽光だけを考えてみましょう。太陽光が当たると熱せられるし、日陰だと熱せられません。宇宙でも同じはずです。

 真空は、どうでしょうか。これはいくつもの影響があります。

 常温の水を真空中に置くと、いったん沸騰します。これは気圧が低くなるほど、沸騰する温度が低くなります(だから高い山の上で作るラーメンは美味しくない、は置いといて)。真空だと常温の水ですら、熱しなくても沸騰してしまいます。

 それで終わりません。普通の状態に戻って考えます。水は100℃以上になりません。100℃になると、沸騰してどんどん蒸発します。蒸発すると、熱を奪うのです。それで熱しても蒸発が進むだけで温度は上がりません。蒸発するということは、冷やされるということなんですね。

 これは、今の時期だと汗をかいたときのほうが、汗をかいていないときより、風に当たると涼しいことでも分かります。汗が蒸発する分、涼しくなる、つまり冷やされます。

 それを踏まえて、真空中の常温の水に戻って考えましょう。沸騰したら冷やされるのでした。すると常温だった水は冷やされ、温度が下がって行きます。沸騰が収まっても、蒸発は続きます(汗をかいたときだって、100℃でないのに蒸発するのと同じ)。水が凍って蒸発できなくなるまで続きます。

 まとめると、いったん沸騰してから氷になります。人間は水分を多く含むから、似たようなことが起こりそうです。

 真空の影響はまだあります。高い山に登って行くと、だんだん気圧が下がります。このとき、例えば密封袋に入ったスナック菓子を持っていると、高くなるほど袋が膨らんできます。やがてパンパンに膨れ、破れてしまうこともあります。真空中なら確実に破裂するでしょう。袋に閉じ込められた空気は、気圧が低いほど膨張するからですね。

 人間だと空気があるのは肺の中です。人間が真空中に突然出て行ったら、肺の中の空気は膨張しようとします。もし、しっかり息を止めていたら、密閉した袋と同じようになります。破裂してしまうかもしれません。でも、口を開けて息を止めなければ、空気は肺から逃げて行きます。

 なお、肺の中の空気がなくても、1分間くらいは大丈夫です。血液に溶け込んだ酸素があり、それだけでもしばらくは大丈夫だからです。

 まとめると、真空中ですぐに死なないようにしたいなら、息を止めなければいいわけですね。

 人間はただの水ではないため、考えておくことがあります。人間は血圧がありますね。つまり血液には圧力がかかっているわけです。もし血圧がないと、真空中に出たときに水と同じになり、いったん体温のままで血液が沸騰して、そして冷えて凍ることになります。

 でも、血圧があるということは血液には圧力がかかっています。真空によって圧力が下がったりはしません。普通に地球上にいるときと同じく、真空中に出て行っても、血圧はだいたい1気圧に保たれます。つまり、血液は沸騰しません。皮膚表面や、肺の中は湿っていますから、それは蒸発して少し冷えますが、氷ができるほどではありません。

 まとめると、真空中でも血液が沸騰したり凍ったりせず、血液は普通に流れ続けるわけです。真空中でも、多少体が冷えるだけで、血液はいつも通りに流れてくれ、特に心配要らないことになります。血液だけでなく、リンパ液も同じです(以下、血液とだけ記しますが、リンパ液なども含むと考えてください。もしくは、体液と読み替えてください)。

 真空の影響はこれくらいです。

 無重力は特に問題はありません。宇宙ステーションの中が無重力でも、宇宙飛行士は元気ですね。あまり長くいると(何か月も、とか)、無重力が楽過ぎて体がなまり、筋力が弱くって地球に帰ってすぐは歩けなかったりします。しかし、真空中では短時間しか生きていられそうになく、考えなくてもよさそうです。

 すると、ここまでで考えた真空の影響と太陽光の影響を合わせて考えればよさそうです。このとき、真空の宇宙では太陽光は空気のある地球上と同じかどうか、を考える必要があります。

 地表では分厚い空気のお蔭で、太陽光は弱められています。紫外線は空気中で弱まりやすいなどもあります。真空の宇宙では、それは一切ありません。太陽光は弱まらないわけです。そういう太陽光が当たると、大変に熱いのです。

 実際に宇宙で太陽光にじかに当たってしまった事故がありました。宇宙飛行士が、何もつけていない腕を太陽光にさらしてしまった事故で、たった数秒でしたが、腕にはひどいやけどができました。

 もし全身が真空の宇宙で太陽光に当たると、全身にひどいやけどができます。太陽光が当たる宇宙では、体を衣服などでしっかり守る必要があります。日陰なら大丈夫です。また、太陽からずっと離れると、太陽光は弱くなりますので(水星はすごく熱いけど、冥王星はすごく寒い)、太陽光があるかどうかは、心配しなくてよくなります。

 まとめてみましょう。地球の近くの宇宙に突然放り出されたとしたら、口を開けて息を止めないことが必要です。息を止めようとすると肺が破裂します。

 しっかりした衣服で体だけでなく顔も覆ってあれば、太陽光に当たっても、やけどせずに済み、しばらく(1分くらいは血液中に酸素がある)は生きていることができます。

 その間に宇宙船や宇宙ステーションの中に戻れば、助かります。

 日陰の場合なら、衣服がしっかりしていなくても助かるので、日陰のほうが助かりやすいでしょう。

 もしずっと戻れないと、まず体の中の酸素がなくなって死んでしまいます。

 その後は、遺体の血液がいったん沸騰してから凍り、太陽光が当たっていれば、衣服が焦げてきて、もしかすると皮膚も焦げてくるかもしれません。そのときには遺体の体温が上がって、いったん凍った血液は融けているでしょう。日陰なら血液が凍ったままです。

P.S.

 ちなみに、ときどき映画で描写されるような「目玉が飛び出しそうになる」はありません。血圧と同じなんですが、普通の1気圧の大気中だろうが、真空中だろうが、体内と外の圧力差はごくわずかですから。

 宇宙服は1/3気圧くらいしかないですが、目玉は少しも飛び出そうとしないし、血圧もいつも通りです。そのことからも、真空中で目玉が飛び出さないことが分かります。
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この回答へのお礼

わかりやすい説明ありがとうございます。
順番にしっかりと書いてあって、納得しました。
回答、ありがとうございました。

お礼日時:2013/08/28 00:03

実際に減圧事故が起こっているのでどうなるかもわかっています。



面倒なので、過去の私の回答をコピペします。
NASAのゴダード宇宙飛行センターのQ&Aより。
http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/ask_astro/answ …

息を止めようとしなかったら、30秒くらいは回復不能な障害を被ることはまずないでしょう。ただし、息を止めようとしたら、肺にダメージを与える可能性が高いようです。
理論上の予測と、動物実験の結果によると、体が爆発したり、血液が沸騰したり、体が凍ったりすることはありません。
また、即座に気を失うこともないそうです。

気圧の差だけを見ると10m以上水に潜る海女さんのほうが、実際は過酷です。


太陽光は、たしかに地上より強く、紫外線も多いです。肉眼で直接見ると危険なので、宇宙服のバイザーはサングラスのようになっています。
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よくある誤解です。


2001年宇宙の旅( http://ja.wikipedia.org/wiki/2001%E5%B9%B4%E5%AE … )と言う映画で、ボーマン船長がポッド(作業船)からディスカバーリー(母船)にヘルメットなしで飛び移る描写があり、当時話題になりました。小学生には難しい映画ですが、将来是非見てください。
 人間が真空中に暴露される事故は実際に起きています。それについて、NASAが一般向きの解説書を公開しています。
 ⇒Explosive Decompression and Vacuum Exposure( http://www.geoffreylandis.com/vacuum.html )
 このページの最初に載っている写真が2001年のそのシーンです。
 英文ですので、googleの翻訳で翻訳してみたら概略が分かると思います。
 ⇒Google 翻訳( http://translate.google.com/translate?hl=ja&sl=a … )
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>外からの圧力がなくなり、体の中にある空気の圧力で、体が風船のようにふくらんで、


>破裂して、体の水分がぬけ、数秒で、ミイラのようになってしまうと、書いてありました。

何の本に書いていたのか解りませんが、その情報は正しくありません。

まず、1気圧の地上で風船に空気やガスを入れた場合は、風船の中からも1気圧の圧力で押している状態なので、
(内からの圧力と外からの圧力がつり合っている状態)
宇宙空間の様な0気圧の場所に持って行くと、風船内の圧力が勝つ為、風船が膨らんで破裂してしまいます。

しかし、人間の体内は空気だけではありませんし、皮膚も風船のように弱くないので、
風船と同じ理屈で膨らむという事はありません。
肺に入っている空気が膨らんだとしても口や鼻という穴があるので、肺に収まりきれない分は鼻や口から排出されるだけです。

また、血液が沸騰するというのも間違った情報で、
人間の体内の血液は心臓によって圧力が加わっているので、
宇宙空間に出ても血管内の血液は0気圧にはならない為、地上と同じ状態を確保できます。
したがって、減圧により血液が沸騰して・・・という事にはなりません。
なるとすれば、目などの粘膜がある部位の体表面の体液が沸騰する可能性ならあり得ます。

したがって、現実的に生身の人間が宇宙空間に投げ出された場合には、
目などの露出している粘膜部分の水分がまず失われ、まだ生きていれば失明状態になり、
それと同時進行で、空気がない為、窒息死をしてしまう事になります。

とりあえず、その様な状態で酸欠によって死ぬのが先で、
死んだ後は体内の水分が比較的早く失われミイラ状態になる、という事になります。
しかし、風船のように膨らんで爆発・・・にはなりませんので、誤った情報にはご注意ください。
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>宇宙服を着ないで宇宙空間に出ると、外からの圧力がなくなり、体の中にある空気の圧力で、体が風船のようにふくらんで、破裂して、体の水分がぬけ、数秒で、ミイラのようになってしまう



まあ、数秒でミイラって事は無い
まあ窒息するのが早いか、体液が沸騰するのが早いかその違い

>宇宙船の中で太陽を映している映像をテレビで見ることがよくあります
そう言うシーンが思い浮かばないのだが・・・・・
まぁ適切なフィルター越しに撮影すれば大丈夫だろうが
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