これは歴史上最も宇宙的に完璧な時だ

今週あなたが学んだ最も奇妙なことは何ですか? それが何であれ、 PopSciのヒット ポッドキャストを聞けば、さらに奇妙な答えが得られることをお約束します。「今週私が学んだ最も奇妙なこと」は、隔週水曜日の朝に Apple、Spotify、YouTube など、ポッドキャストを聴くあらゆる場所で配信されます。これは、 Popular Scienceの編集者が集めた最も奇妙な科学関連の事実、数字、Wikipedia スパイラルのお気に入りの新しい情報源です。この記事の記事が気に入ったら、番組もきっと気に入るはずです。

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事実：これは歴史上最も宇宙的に完璧な時期である

クララ・モスコウィッツ著

少なくとも、宇宙現象を観察するという意味ではそうです。私たちは北米で皆既日食を目撃しようとしていますが、これはかなり珍しい現象です。しかし、私たちが宇宙の歴史の別の時点に生きていたとしたら、それは珍しいどころか不可能なことだったでしょう。

ほら、月が空の太陽の表面を覆うのにちょうどいい大きさであるという事実は、まったくの偶然です。そうである必要はなく、実際、以前はそうではありませんでした。

当初、月は現在よりも地球に近かったため、空ではより大きく見えたはずです。月は太陽を遮るだけでなく、太陽コロナ（皆既日食を美しい光景にする太陽の周りの輝く大気）も覆ってしまうほど大きかったはずです。

そして月はどんどん遠ざかっています。毎年約1.5インチずつです。この動きは、月が地球を引っ張って潮汐力を生み出し、それが地球の自転を少しずつ引き下げる結果です。角運動量を保存するため、月はほんの少しだけスピードを上げて、私たちから遠ざかります。あと6億2000万年もすると、月は地球から十分離れ、今のように太陽を完全に遮ることができないほど、月の表面は小さく見えるようになります。

事実：日食は人類をずっと怖がらせてきた

レイチェル・フェルトマン

日食を視覚的に表す最も古いものは、アイルランドのミース州にあるラフクルーと呼ばれる、一見無害そうな石の丘でしょう。この草に覆われた丘は紀元前 3,300 年頃に遡り、ストーンヘンジより 1,000 年ほど古いことになります。この丘には、螺旋やダイヤモンドのような抽象的な形の複雑な彫刻が施された大きな石がたくさんあります。私たちにとって最も重要なのは、ケルンの 1 つに、重なり合う同心円の大きな彫刻が施されていることです。これは、太陽が月食に隠れてその後月によって姿を現すという一般的な視覚的表現です。

2002年、考古天文学者のポール・グリフィン氏は、この遺跡の年代と、この地域で日食が見られるはずだった時期の計算値とを比較し、ちょうど日没の頃、紀元前3340年11月30日とぴったり一致することを発見した。同氏は、ケルンにある他のシンボルは、部分日食の暗さによって見えるようになった星を表しているのではないかと主張した。

考古学者らは以前、彫刻のすぐ前の水盤に約50人分の焦げた人骨が置かれていることに気付いていたが、これは当然ながら何らかの儀式的な犠牲を想起させるものである。

現在、一部の科学者は、このラフクルーのケルンの解釈に激しく反対している。なぜなら、それを反証する記録がないからだ。しかし、それが 5,000 年前の出来事を振り返る際の問題なのだ。空で何が起こっていたかは自信を持って言えるが、地上で人々が何をしていたかをつなぎ合わせるには、多くの推論をしなければならないのだ。

そうは言っても、私たちの祖先が皆既日食に対して、かなり突飛な反応を示し、それについて何らかの説明をしていたことはほぼ間違いないでしょう。今週のエピソードでは、そのことについてさらに詳しくお話します。

事実：皆既日食は太陽の非常に奇妙なコロナを詳しく調べる絶好の機会です

リー・ビリングス

本格的な日食の最も印象的な側面の 1 つは皆既日食、つまり月が太陽の上にかかって星の光をほぼ完全に隠す期間です。一時的に影に隠れた太陽の周りの空が単に暗くなるだけだと思う​​かもしれませんが、それは間違いです。代わりに、暗い太陽は揺れる銀色の王冠のように見えるもので包まれます。これがラテン語で「花輪」または「王冠」を意味する「コロナ」という名前です。これは、内部のより深いところから放射される磁場の中で渦巻きうねる高温の希薄なプラズマ (イオン化ガス) の複雑でダイナミックな領域であり、月の星を遮る影の中にいるのが、それを見るのに断然最適な時間です。コロナはぼろぼろで透明で再生し続ける覆いのように恒星を覆い、その端で絶えず破片を落とし、磁力線に沿って流れ出て太陽風を形成します。太陽風自体が太陽系全体を囲む大きな泡を形成し、宇宙放射線の渦巻く背景に対する半透過性の障壁として機能します。コロナは時々、コロナ質量放出と呼ばれる大きな物質の塊を放出し、軌道を回る惑星に衝突して強力な太陽嵐を引き起こすことがあります。

そして、誰も完全に理解していない理由で、コロナは非常に高温で、数百万度にもなります。太陽の真下にある見かけ上の「表面」の温度が数千度しかないことに気付くまでは、それほど奇妙には思えないかもしれません。

この温度差はいわゆる「コロナ加熱問題」と呼ばれ、これが非常に奇妙である理由の 1 つは、非熱エネルギーの伝達を必要とするためです。単純な放射熱 (赤外線) も、熱い液体の泡立ちのような対流熱も、コロナに十分なエネルギーを送り込んでその高温を説明することはできません。この状況は、熱い白熱電球や沸騰したお茶の入ったマグカップを持っていて、火傷する代わりに手が急速に膨張するプラズマの雲に瞬間蒸発するようなもので、つまり、利用可能な熱エネルギーが不十分であるためです。そのため、太陽物理学者は、乱流と太陽の強力な磁場の巨大でうねるループの激しい再結合の組み合わせによる加熱など、より奇妙なプロセスが作用しているに違いないことを知っています。こうした奇妙なプロセスは、太陽風や、太陽系全体やそれを超えて広がる巨大質量放出など、コロナに関連したより大規模な現象に何らかの形で寄与しているに違いない。科学者たちは、来たる日食の間に、こうした太陽の秘密の一部を解明しようとするだろう。