地球型惑星、液体としての水があるかもしれない。その2

「最も地球に似た惑星」欧州チームが発見　表面に岩や海(朝日新聞) - goo ニュース

先日、恒星、つまり星のでき方について書きました。
その中で赤色矮星は、太陽ほど明るくはないけれど、
寿命が長いことも書きました。

今日は惑星のでき方について考えてみます。

宇宙にあるチリ、ガスの類が最初はかなりばらばらであったとしても、
重力＝万有引力によって、互いに引き合い、集まります。

これは磁石と磁石が引きあってガチャンとくっついて終わりというものではなく、
次第に円盤状に回転しながら、すれ違ったりぶつかったりするようになります。

回転しながらぶつかってはその衝撃でくっついて、
あるいはバラバラになっても自分自身の重力で大きい塊の方に落ちていく。

回転の遠心力と中心部に集まろうとする重力の兼ね合いで、
中心部に大きな塊、円盤のあちこちに中くらいの塊になります。

中心の大きな塊はやがて恒星となり、中くらいの塊が惑星となります。

このとき、恒星となる星の大きさや輝き始めの時期、惑星との距離により、
惑星の周辺のガスが飛ばされたり、惑星にたくさんのガスが捕まったりします。

こうしてガスが多く捕まったものが木星型惑星、
ガスが飛ばされて岩を主としてできるのが地球型惑星です。

？
ちょっと待って。
星のでき方の時に水素が核融合してヘリウムとなり、炭素や酸素となり、
と言ってたでしょ。
星の核融合では鉄までで、超新星爆発で他の物質ができるって、
じゃ、地球を構成する岩などはいつできたの？
？

そうですよね。
もし宇宙で一番最初にできた星の周りに円盤ができても惑星にはなりません。
それが超新星爆発してバラバラになり、また新しい星の元になる、と言いました。

そうして集まった次の世代の星には水素だけでなく、前の星の残骸である
ヘリウムや酸素や炭素や鉄やいろんな物質が少し含まれています。

その星の水素がまた核融合し、さらに超新星爆発して、次の星の元になり、
また核融合、超新星爆発、また次の星の元になって、、、

地球ができたのはと、太陽ができたのはは同じですが、４０数億年前、
宇宙ができたのは１３５億年ほど前ですから、
地球ができる前の９０億年もの間、こういうことが繰り返されてきたわけです。

新しくできた星がとても大きくて、数千万年とか数億年の寿命のこともあるし、
赤色矮星のように何千億年も何兆年も燃え続けることもあるし、
褐色矮星のように星になりきれないものまであります。

こうして何代も何代も繰り返された恒星と惑星の誕生と破滅。
その中に我々の太陽系もあるわけで、過去の星の中で生まれて飛び散ったかけら、
それらがまた集まって岩石にもなっているわけです。

ただ、この話には矛盾があって、もしそうなら常識的感覚では
太陽が最もたくさんの「岩」でできているはずで、「岩」は核融合しない。

しかし、現実には太陽は水素が核融合しているわけですから、
原始太陽系円盤の中心である太陽に水素が多く集まって、
地球型惑星、水星、金星、地球、火星には岩が多く集まる理由が判りません。

実はこのあたりは私もよく知りません。
機会があれば宇宙物理学者や天文学者に聞いてみてください。

ともかく、何度も生成と消滅を繰り返した太陽系というか、惑星系の中で、
適度な大きさと距離を持った星と惑星が見つかったと言うことです。

この「適度」とは、０度から４０度程度の表面温度だと言うことで、
水があるとすれば液体で存在しえます。

どうしてかは知りませんが、液体の水が生命存在の必須条件になるようです。
つまり、液体の水があれば生命が存在する可能性がある、ということです。

地球でもその誕生から数億年後には生命が生まれています。

星の死までの時間を気にしなくてよい赤色矮星の惑星なら、
生命の誕生に仮にその１０倍かかっても１００倍かかっても十分余裕があります。

ただし、赤色矮星の惑星が生命を維持できるかどうかについては、
いろいろ議論があって、ここでは述べませんが、かなり厳しいようです。