コスモスの神話Ⅰ（太陽系創生）

平成21年5月5日

[太陽]

太陽は46億年前に誕生した

太陽の重量は2千兆トンの1兆倍だ

太陽の直径は140万Kmで体積は地球の230万倍である

太陽の中心付近の気圧は2千400億気圧で温度は1千600万度だ

太陽の表面温度6千度のガス体ではっきりとした表面はない

太陽を取り巻く空間は完全に近い真空だ

太陽は中心から表面までガスの塊である

太陽の質量は地球質量の33万3千倍だ

質量が大きければ引力はそれに比例する

太陽中心への引力は地球の28倍にあたる

この強力な引力が表面ガスの外部逃散を防止している

太陽中心部では鉄の20倍の質量を持つガスが渦巻いている

そこは2千400億気圧で水の160倍の密度だ

四個の水素原子核を一個のへリュム原子核に変える核融合反応は1秒間に5億6千400万トンの水素から5億6千万トンのヘリュウムを生産する

失われた400万トンの水素がエネルギーに変換された

エネルギーはガンマ線となり数十万年の末に表面に達し可視光線となり宇宙空間に放たれる

[超新星]

太陽の三倍から八倍ほどの質量をもつ原始星は

その質量の大きさゆえに急いで水素を消費してしまった

栄養が多すぎると早く大人になり早く年老いてゆくのだ

早急な成長はその終焉のくるのも早い

成長のはての大爆発は天空の一角をあざやかに輝かす

これが夜空の果てに出現する超新星の出現である

輝き光ったあとにはその残骸が宇宙空間にただようのみだ

[太陽系の誕生]

銀河系の中で幾度もくりかえされた巨大原始星爆発による超新星

このなかの一つの爆発がわが太陽系出現の引き金になった

巨大爆発の波動は周辺宇宙に漂っていた希薄な宇宙雲を刺激した

そしてガスと塵からなる宇宙雲が収縮を始めた

宇宙雲収縮のはての中心付近に原始太陽が生れた

太陽に到達しきれなかったガスと塵の雲が原始太陽にまつわりつく

太陽自転の遠心力に振り回されるガスと塵は太陽の回転軸90度方向に円盤を形成した

原始太陽系星雲の誕生であった

さらなる星雲収縮により開放された重力エネルギーが

原始太陽系星雲を温めたまた冷やされる

このガス体の冷却のはてに鉱物粒子を生んだ

無数の鉱物粒子の群れは円盤状の原始太陽系星雲の中心面にたまる

そして薄い円盤上に鉱物粒子層を形成した

形成された円盤上の鉱物粒子層に降り積もる後続の鉱物粒子

そして物質密度の臨界値を超えたとき

円運動中心の太陽の潮汐力よりも円盤鉱物粒子間の重力のほうが強くなった

[微惑星]

円盤鉱物粒子間の重力が強くなったとき円盤が分裂を起こした

分裂後に周辺軌道内を漂う無数の小天体

この無数の小天体を微惑星とよんだ

[原始惑星]

無数の微惑星は太陽の周囲を公転しながら衝突をくりかえした

あるものは衝突による合体の連続でその質量を増やしていく

そのなかの抜きん出て大きく成長した天体が現れた

原始惑星の誕生であった

[惑星]

原始惑星は周囲の微惑星より重力が大きい

重力の小さい微惑星は重力の大きい原始惑星に引き寄せられる

重力の大きさゆえの効率的合体で加速成長する原始惑星

他より特別大きな天体を惑星とよんだ

[原始地球]

微惑星の衝突による幾度もの合体により質量の大きい原始地球が形成された

形成された地球表面に降り注ぐ微惑星の衝突速度は大きく衝撃は爆発と呼ぶべきものだった

衝突の瞬間の高温高圧は周囲に伝播する

高温高圧下の原始地球の表面からガス化しやすい成分が蒸発してゆく

蒸発したガス成分を原始地球の引力が固定して原始大気が形成された

原始地球表面に雨あられのごとく降りつづける微惑星

接触爆発時の強力なエネルギーが地表の温度を高めた

地表は蓄積する巨大熱量の空間放出のために喘ぐ

水蒸気主体の原始大気の温室効果は放出熱を捉えて逃さない

大量の微惑星の衝突エネルギーによる地表温度上昇は限りなく続く

上昇温度のある時点で地表物質はことごとく液化された

原始地球の表面は融け始めた溶岩に覆われて火の玉惑星となった

原始地球表面溶岩時には原始大気の量は停止状態にあった

原始地球表面の温度が徐々にさがり始めた

原始大気中の成分の一部が溶岩収縮のなかに吸収されていく

原始地球地表温度が溶岩液状を保つ限界点となったとき

原始大気総量は現在の海水と同じぐらいの質量に落ち着いた

原始地球が現在の地球の大きさを確保した当時は周辺微惑星の数も減ってきた

微惑星の衝突頻度が減れば衝突エネルギーも減ってくる

原始地球表面の温度は必然的に下降線を辿った

[海の誕生]

原始地球地表の溶岩の発する高温で中空にあった大気は

溶岩温度がさがると最上空の大気面から温度をさげはじめた

この湿り気が下降して雲が形成された

雲は雨を呼び天の底が抜けた

大気中の水分の総てが一度に降り注ぎ地球表面を水で覆った

そして原始の海が姿を見せた

[38億年前の地球]

地球の地表温度は太陽放射エネルギーとかかわりを持ち太陽放射エネルギーとその地表の熱放射のバランスできまる

20億年以前の太陽温度は現在より30%低かった

もしも当時の原始大気が現在の大気成分と同じであれば当時に地表温度は零度以下だ

だが38億年以前の地球には川がながれて海があった

原始大気が二酸化炭素主体であったための温室効果の働は地表温度を10度に維持することができたのだ

[原始大気の進化]

原始大気の成分のほとんどが二酸化炭素（炭酸ガス）だった

雨の中に溶け込む二酸化炭素は地表に降りつづける

雨は地表の岩石を浸食しながら海に注いだ

炭酸イオンはカルシュウム原子やマグネシュウム原子と結合する

海底に沈殿する大量のこれらの結合体は

海水の高圧力により炭酸塩岩石となった

[地球表面を移動するプレート]

プレートは下方でうごめくマントル対流の力で海底を移動している

移動するプレートは立ちはだかる大陸の阻まれ下方に沈みこむ

数百Kmの厚さのプレートが大陸の底に沈みこむ時の巨大な摩擦熱

高温高圧の摩擦熱は地下に蓄積されマグマを形成する

高圧のマグマが柔らかい地表に開放されたときに火山は爆発した

プレート内に閉じ込められていた炭酸塩岩石は

高温高圧マグマ内で珪酸と反応して二酸化炭素に戻った

それは火山ガスとなり再び大気中に放出される

プレートを構築している鉱物質の多くは巨大な大陸との接触により大陸に貼りついた

炭酸塩岩石は大陸に付加されその一部に取り込まれていった

[炭素の地球科学的循環]

大陸に付着した炭酸塩岩石もいつかは風化浸食され海に戻されるが

海に戻されるまでの時間は火山ガスとして放出される時間より遅い

このことにより大気中の二酸化炭素の総量は大陸に付加した炭酸塩岩に相当する分だけ減少していった

原始地球当時から現在までの成長過程で炭素の地球科学循環がなかったとしたら現在の人類を含む生物の存在はない

地球誕生後の10数億年以内に大気中二酸化炭素の温室効果の高温により海は沸騰し水はすべて蒸発してしまっただろう

水蒸気の気温がさらに上昇すれば大気圏を突き破り宇宙空間に放出されただろう

現在の金星の灼熱地獄にならずに済んだ地球は奇跡的な幸運の惑星なのである

現在の地球があるのは海を維持できたことにある

海を維持できたのは大陸が出現し成長したからである

海底プレートの移動による大陸の形成により地球環境は整備されていった