【星はどうやって生まれる?】宇宙の不思議!

夜に空を見上げると、キラキラと光る星がとてもキレイですね。

宇宙空間にはたくさんの星があります。

どの星も初めから存在していたわけではなく、宇宙空間に漂うガスやチリが集まって徐々に星の形を作り出しています。

そして、一口に星と言っても、いくつかの種類があります!

まずは、「恒星」と「惑星」について解説してから、次に「どうやって星が生まれるのか?」を解説していきたいと思います。

恒星とは?

恒星こうせいは、自分のエネルギーで輝きます。

地球から一番近い恒星が太陽です。

それぞれの恒星が太陽に匹敵する大きさで、光の強さも同じくらいあります。

しかし、他の恒星はとても遠い所に存在するため、地球からはとても小さく見えています。

恒星の成分は主に水素とヘリウムで、巨大なガスの球になります。

恒星の巨大な※1から生じる、大きな重力により形作られており、その重力が核融合を引き起こして、熱や光を発せさせているのです。
※1

質量とは物質の動きにくさの度合い、つまり慣性の大きさのことです。

物質の質量は地球上でも、宇宙空間でも、月面でも変わりません。

質量の単位はkgです。

重さとは、物体に作用する万有引力(重力)の大きさです。

力の大きさですから単位はN(ニュートン)です。

引用:ファンファンJAXA

太陽の成分

太陽は地球のような地面はありません。

水素やヘリウムなどの数種類のガスが集まってできた星で、その他にも炭素や鉄などの物質も含まれていますが、その量はわずかです。

炭素は約4,800℃、鉄は約2,800℃まで上がると気体になるので、太陽には個体といえるようなものはなく、ガスしかありません。

ガスは一か所にたくさん集まると、その圧力で中心温度が高くなり、莫大なエネルギーを発生させ、熱や光を放ちます。

こうして太陽は自ら光っているのです。

太陽の内部の温度は約1,600万℃と言われており、地球までの距離が約1億4,960万kmあるにもかかわらず、私たちの所に温かさが届いているのです。

惑星とは?

惑星わくせいは、恒星の周囲を回る天体で、地球や火星のように、岩石でできているものもあれば、木星や土星のようにガスでできているものもあります。 自己重力のために球形で、周囲に衛星えいせい以外の天体が無いことを惑星と定められています。

太陽は恒星、周囲を回る地球は惑星で、その周りを回る月は衛星です。

星が生まれる「宇宙雲」

宇宙空間には様々な原子や分子が、ガスチリとして薄く漂っています。

それらが、重力によって徐々に収縮して、星の原形になっていくのです。

宇宙空間に漂う雲状の星の材料を「星間雲せいかんうん」・「星間物質」と呼ばれ、その中で最も密度が高いものを「星間分子雲せいかんぶんしうん」と言います。

大部分は水素分子で存在しており、その温度はマイナス260℃前後ほどです。

宇宙雲のコア

星間分子雲は時間が経つうちに、重力によって収縮して温度が高くなり、中心に密度の濃い部分(分子雲コア)ができます。

コアの密度がある一定まで達すると収縮は止まり、やがてコアのまわりには渦を巻く、ガスやチリの円盤が形作られます。

これら全体の半径は10,000A※2Uです。
※2

AUは、天文単位で、太陽系の距離を測るために使われる単位です。

太陽から地球までの距離1天文単位(AU)と表されます。

その距離は約1億5,000万kmです。

太陽 ↔ 木星 … 5AU

太陽 ↔ 土星 … 10AU

太陽 ↔ 天王星 … 20AU

太陽 ↔ 海王星 … 30AU

太陽 ↔ 冥王星 … 40AU

太陽系の一番外にある惑星が海王星なので、太陽の周りを回る惑星の一番外までの距離は30AUほどですが、太陽系の外側には「オールトの雲」と呼ばれる微惑星の分布があります。

その距離は2,000〜200,000万AU

冥王星軌道が特殊で、直径がとても小さいため、準惑星とされています。

星の赤ちゃん誕生

分子雲コアができると、やがて中心に星の赤ちゃんである「原始星げんしせい」ができます。

原子星はさらに収縮して温度がより高くなり、中心部で核融合反応が起こり始めます。

核融合反応は、星の大部分を作っている水素ヘリウムに変わる時に、莫大なエネルギーを出します。

その重力エネルギーによる温度上昇によって、星は光り輝いたりを出すのです。

このようにして、自身で発光する恒星が誕生します。

星の赤ちゃんが誕生する時の大きさは、半径1,000AUです。

ちなみに、太陽系の外側にある「オールトの雲」までの距離2,000〜200,000AUになります。

惑星の誕生

原始星を取り巻いていた円盤の中のガスやチリがくっつきあって次第に大きくなり、惑星になります。

星は円盤状の濃いガスやチリに覆われます。

この段階の半径は100AUです。

惑星である地球も、こうしたプロセスを経て46億年前に誕生したと考えられています。

原始太陽の誕生から微惑星ができるまでの時間は、約1,000万年。

恒星と惑星

原始性で水素の核融合反応が起こり、恒星(自ら光る星)になります。

周りのガスやチリが集まって惑星(恒星の周囲を回る星)になります。

地球をはじめとする原始の惑星が誕生し、現在の太陽系が形成されるまで、約1億年もの歳月が必要だったと推測されています。

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