なぜ火星は大気を失ったのか?|「小ささ」が決めた惑星の運命

みなさんは、夜空に赤く輝く火星をご覧になったことはありますか?

地球のすぐ外側を回るこの惑星は、かつては地球と同じように、豊富な水をたたえた「青い星」だったと言われています。 しかし今の火星は、荒涼とした赤い砂漠が広がるだけの、静かで乾いた世界です。

なぜ、兄弟のように生まれた二つの星は、これほどまでに違う運命をたどったのでしょうか? その理由は、とてもシンプルで、そして少しだけ切ないものでした。

今日は、火星が背負った「悲しい運命」についてお話ししましょう。

目次

運命を分けたのは「体の大きさ」でした

This composite image of Earth and Mars was created to allow viewers to gain a better understanding of the relative sizes of the two planets.
Image Credit: NASA/JPL-Caltecj

地球と火星。 この二つの惑星の運命を決定づけた最大の要因、それは「大きさ」です。

火星の直径は、地球の約半分。重さはなんと10分の1しかありません。 もし地球がバスケットボールだとしたら、火星はソフトボールくらいのサイズ感です。

「ただ小さいだけでしょう?」と思われるかもしれません。 ですが、この宇宙では、この「大きさの違い」こそが、惑星の寿命を決める残酷なまでの決定打になるのです。

小さいカップの紅茶は、すぐに冷める

想像してみてください。 ここに、あたたかいミルクティーが入った「大きなポット」と「小さなティーカップ」があります。 寒い冬の屋外に置いておいたら、どちらが先に冷たくなるでしょうか?

答えはもちろん、小さなティーカップの方ですよね。

惑星もこれと全く同じです。 生まれたばかりの惑星は、火の玉のようにドロドロに溶けた「熱の塊」です。 地球のように大きな星は、その巨体ゆえになかなか冷めません。46億年経った今でも、地球の中心はアツアツのままです。

しかし、体の小さな火星は、地球よりもずっと早く、内部の熱を使い果たしてしまいました。

もっとも、現在の火星の中心が完全に凍りついているわけではありません。
問題だったのは、「温度」ではなく、磁場を生み出すほどの激しい対流が続かなかったことでした。

冷めてしまった「星の心臓」

火星の複雑な磁場環境
Image Credit: Anil Rao/Univ. of Colorado/MAVEN/NASA GSFC

惑星が冷えてしまうことの何がそんなに問題なのでしょうか? それは、惑星を守る「見えないバリア」**が消えてしまうことを意味するからです。

地球の中心部では、溶けた鉄が激しく対流しています。 この動きが発電機のような役割を果たし、地球全体を包み込む巨大な磁石の力(磁場)を生み出しています。 いわば、地球は「生きた心臓」を持っているからこそ、強力な磁場というバリアを張ることができるのです。

しかし、体が小さく、早くに冷えてしまった火星では、この対流が弱まってしまいました。 かつては火星にもあったはずの「磁場」というバリアは、星が冷えるとともに、ふっと消えてしまったのです。

それはまるで、星の心臓が鼓動を止めてしまったかのような出来事でした。

太陽からの容赦ない「風」

バリアを失った火星に待っていたのは、太陽からの容赦ない攻撃でした。 太陽からは常に「太陽風」という、電気を帯びた粒子の嵐が吹き荒れています。

地球はこの嵐を磁場のバリアで跳ね返していますが、丸裸になった火星はそうはいきません。 太陽風は火星の大気に直接衝突し、長い時間をかけて、空気を宇宙空間へと剥ぎ取っていきました。

厚い雲も、海の水も、すべて宇宙の彼方へ吹き飛ばされてしまったのです。

重力という名の「抱擁」が弱かった

もう一つ、火星にとって致命的だったのが「重力の弱さ」です。

重力とは、星がものを引き寄せる力。 言い換えれば、大切な大気や水を宇宙へ逃がさないように抱きしめる「抱擁力」のようなものです。

体が小さい火星の重力は、地球の約38%しかありません。 これは、大気の分子を引き留めておくにはあまりにも弱い力でした。

せっかく火山活動などでガスが噴き出しても、火星の腕力ではそれを抱きしめ続けることができず、ふわふわと宇宙空間へ逃げていってしまったのです。

  • 磁場のバリアがない(傘がない)
  • 重力が弱い(抱きしめる力が弱い)

この二つの理由によって、火星は水を守るための「大気の毛布」を失い、寒くて乾いた今の姿になってしまいました。 地球より少し小さく生まれた。ただそれだけの理由で、運命は大きく変わってしまったのです。

まとめ

今夜、もし晴れていたら、南から西の空にかけて赤く光る火星を探してみてください。

一見、静かに輝いているだけのあの赤い星は、実は40億年という長い時間をかけて、ゆっくりと呼吸を止めていった星の姿なのかもしれません。

そう思うと、私たちが今、こうして厚い大気に守られ、温かいミルクティーを飲んでいられることが、どれほどの奇跡なのかを感じずにはいられません。 地球がこの大きさだったこと、そして今もまだ「心臓」が温かいことに、感謝したくなりますね。

参考文献

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この記事を書いた人

「深夜の星空喫茶」管理人。 三度の飯より星とミルクティーが好き。飯もちゃんと好き。

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