お星様の物理学 ~核融合と原子~

By b_kimura,

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yugou

夜空を眺めていると思うわけです。あの光は何年前に発せられた光なのだろと…。
1光年(光が1年間に進む距離)は約9兆kmです。
つまり太陽の次に近いプロキシマ・ケンタウリという恒星は4光年で、その距離36兆km。
途方もなく遠いその星は、仮に新幹線で行くとしても1300万年かかります。
ワープでもしない限り、別の恒星系にはなかなか行けそうにもないですね。

さて、話は変わりますがそれらの太陽などの恒星の中では何が起こっているのでしょうか。
水爆というのは聞いたことがあると思いますが、それと同じようなことが内部で起こっています。
核融合です。

水素(元素周期表の一番左上の一番軽いやつ)の原子核同士がぶつかって二番目に軽いヘリウムになります。

yugou

このような感じで、軽い原子同士がぶつかって融合することで重い原子が出来あがります。
融合が起こる時に、莫大なエネルギーが生みだされるわけですが、水爆はこのエネルギーを利用しています。

お気づきの方もいらっしゃると思いますが、原子はこうやって生成されていくわけで、
酸素も水素も炭素もこうやって核融合することで生まれたのです。

ところが、恒星内部の核融合で作られる原子は鉄までです。
じゃぁ鉄より重い元素は、どうやって出来るのでしょうか。

太陽より重い星は寿命がくると超新星爆発というドでかい爆発を起こします。
この時のものすごいエネルギーの中で鉄より重い元素は作られます。

つまり指輪に使われる銀も金もプラチナも全て、超新星爆発によって生成されたものが
遥か彼方から途方もない年月をかけて宇宙空間を漂い地球の組成の一部になり、
指についているのです。
人体も同じで体内に含まれている銅も亜鉛もヨウ素もセレンもモリブデンもニッケルも
全部、重い恒星が起こした超新星爆発の残骸なのです。

人間は星から生まれたというのはどうやら事実のようですね。

これから星を眺めるときは、何兆km離れているんだろう…と思案を巡らすだけじゃなく、
この星はいずれ、どこかの惑星の誰かの体の一部になるんだろうか、などと考えるのも面白そうですね。

ちなみにですが、太陽光は8分かけて地球に到達します。
しかし太陽表面で輝いている部分は、元は中心核で核融合が起こりそれが表面に電磁波として
出てきた結果なわけで、中心核から外郭に出てくるまでに数十万年かかります。
なので、太陽を見て「8分前に太陽を出発した光かー」とつまらないことを考えるのではなく、
「数十万年前に太陽の中心で起こった核融合が、やっと来たか~」と考えてみると、
色々とありがたいかもしれませんね。