Gliese 581 c の姿を想像してみる
実はGliese 581 cとそっくりな星が、以前に想像されていた。
これは、ＮＨＫの地球ドラマチック、『Ｅ.Ｔ.の住む星』第一回、「惑星オーレリア」』だ。
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このオーレリアは、赤色矮星近傍の星で、大きさは地球とほぼ同じと設定されていて、たくさんの生命がひしめいている。赤色矮星のハビタブルゾーンは、太陽のごく近くなので、この星も潮汐固定で自転と公転が同期している。まあ、生命に関しては全くの空想といっていいけど、天体の設定についてはなかなかいいかんじだ。
たとえば、オーレリアには、太陽直下の位置に大きな渦巻きがあるけど、他には台風のような渦巻き雲はみあたらない。
台風のような雲がないのは、自転と公転が一致しているからだ。台風はコリオリの力で渦を巻いた雲なので、コリオリの力がほとんど存在しないオーレリアには、渦巻き雲はあまりできない。ただ、太陽直下の場所は、常時強く暖められているから、そこが海なら猛烈な勢いで蒸発が起きて、それが渦を巻く。
渦を巻く理由は、風呂にためた水を流すときに渦を巻くのと同じだ。つまりコリオリの力とは全く関係がない。流れは渦を巻いたほうがスムーズに流れるので、最初に小さなきっかけによって渦を巻き始める。コリオリの力によらない渦なので、北半球なら左まきみたいな決まった方向はなくて、どちら巻きの渦かはそこに行ってみなければわからない。
おそらくGliese 581 cも同じようになっているだろう。
それから、Gliese 581 cが太陽に対して、秤動しているとすると、いちばん暖められる部分が回転して動くので、巨大台風がぐるぐる同じ場所を巡っていくのかもしれない。そしてあるきっかけで、突然渦の巻く無機が逆転するというようなこともあり得るだろう。
赤色矮星は、生命にとって不安な要素がひとつある。それは、比較的不安定で、しばしば小爆発＝フレアを起こすことだ。その結果、太陽風＝生命にとって有害な放射線や、強烈な紫外線が放出される。つまり、たとえ生命が産まれたとしても、直ちに殺菌されてしまうかもしれない。
さらにオーレリアの設定では、潮汐固定された結果、プレートテクトニクスも停止しているとされていて、その結果地磁気が存在しない。そのため、この惑星の生物は頻繁に強烈な紫外線や放射線にさらされるため、それに対する防御メカニズムを進化させている。
はたして、Gliese 581 cもそんな惑星なのだろうか。
潮汐力の影響で、プレートテクトニクスが停止するというのは、オレ的には疑問だと思う。確かに自転は公転と同期するけど、惑星内部まで同期するとは限らない。多少なりとも秤動があれば、潮汐力は惑星の内部を揉むようにしてエネルギーを供給し続ける。
太陽系なら、木星の衛星イオのように、中心部が加熱されていて、マントルやコアの流動性も保たれているだろう。その結果、地下では対流が生じていて、その対流がダイナモを駆動し、地磁気ができるのではないかと思う。ただ、南極や北極がどちらにできるのか、それはどの程度安定してるのかについては、なんともいえないけど。ひょっとすると、磁極の位置がかなり頻繁に移動するようなこともあるかもしれない。
地磁気があれば、太陽風の影響はかなり少なくなるので、地上に生命が上陸することは余り難しくないだろう。ただ、紫外線はかなり強烈なはずで、地上に出た生命にはその対策が要求される。
この星が、地球と同じように表面の大半を海が覆った惑星だとしよう。
海があれば、太陽直下は場合によっては沸騰するくらい熱く、夜側は永久凍結しているかもしれない。その場合、温度差が極端なので、昼側と夜側の間で、ものすごい勢いの大気や海の流れができているかもしれない。
夜側のどこかでは、常に膨大な量の雪が降り積もり、惑星を円環状に取り巻く長大な氷河ができているかも。その重みが、大陸の沈降を促すようなこともあるかもしれない。
しかし、生命が発生できるか否かは、惑星が誕生したごく初期の条件に、結構大きく左右されるはずだ。とくに大きいのは、水が豊富にあって、炭酸ガスが充分そこに溶けられるかどうかだ。炭酸ガスは温室効果をもたらすので、惑星になったとき、大気中に余りたくさん残存していると、金星のような灼熱地獄になってしまう。そうなっては、すくなくとも地球で馴染み深い生命の発生は難しいだろう。
ただ、初期の大気中の炭酸ガスが余り多くなく、惑星が余り加熱されなければ、比較的速く生命は産まれて、光合成やそれ以外の手段を使って、炭酸ガスを固定するようになるはずだ。つまり、生命が発生することで、惑星の環境は安定していく。
赤色矮星は、赤い色の星なので、赤外線など波長の長い光の成分が多く、光合成生物は誕生しないのではないかと思う人もいるかも知れない。
ところが、京大の三室守教授のグループが、赤外線で光合成する藍藻を発見し、そのメカニズムも解明していたりする。
ようするに、生命は、いったん誕生してしまえば、環境にあるものは何でも使って生き延びようとするわけだ。
常に雨が降り続ける場所や、激しい海流があるとすれば、大陸があった場合、その浸食はかなり速いだろう。つまり、大量のミネラル分が、海水中にどんどん溶け出していく。その結果、海は栄養塩の豊かな環境になる。
まあ、塩分のとけ出しがあまりに多くて、地球の海より何倍も塩辛い海になる可能性もあるけど。雨の余り降らない地域の海岸には、塩がどんどん析出して奇観を形作るかも知れない。
これらの想像は、自転と公転が同期しているから、昼と夜の温度差が激しく、ある場所はほとんどいつも同じ気候、天気になるんじゃないかという推測に基づいていいる。
この場合、昼と夜の境目のあたりが、いちばん温暖な環境になるだろう。
でも、そうならない可能性もある。
実は、金星ではスーパーローテーションという不思議な現象が知られている。
金星もほとんど自転していないけれど、上層大気では秒速１００キロ、自転速度の４０倍の速度の風が吹いている。
これは、普通の熱対流では説明できない現象だ。
じゃあ原因は何かというと、それはまだわかっていない。ただ、土星の衛星タイタンでも同じような現象が見つかっているので、自転の遅い天体では普遍的に起きることなのかも知れないとは言われているようだ。
だとすると、Gliese 581 cにも大気のスーパーローテーションが起きていて、惑星のほとんどがわりと平均的な気温（１５度前後）になっているのかも知れない。ただその場合でも、太陽直下はかなり暑く、夜側の極は地球ではあり得ないくらいに寒くなっているはずだ。
最終更新時間 2007年05月07日 16:29
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惑星関連で大きなニュースと言えば昨年（2006年）夏に冥王星が太陽系惑星の仲間から外され「矮惑星」とされたコトが記憶に新しいのではないでしょうか？
教科... [続きを読む]
トラックバック時刻: 2007年06月08日 14:48
» グリーゼ５８１C from HPO:機密日誌
本当に生命がいるといいな。 ハビタブルゾーン内の軌道を持つ可能性が高く、生命が存在する事が可能な表面温度（推定0〜40 ℃(32〜104 °FF)）を持... [続きを読む]
トラックバック時刻: 2007年08月19日 09:54
やばい
投稿者 うんち : 2008年06月26日 12:10
