太陽に最も近い隣人はどんな姿をしているのでしょうか?プロキシマ・ケンタウリにはトリソラランがいますか？

プロキシマ・ケンタウリは太陽系に最も近い恒星です。劉慈欣の小説『三体』に登場するトリソラランは、そのようなシステムに生息する知的生命体である。もちろんこれは単なる SF ですが、多くの SF は未来についての科学的予測なので、トリソラランは本当に存在するのでしょうか?

今日はこの Samsung システムを詳しく分析して、どのようなものか見てみましょう。

プロキシマ・ケンタウリは3つの星の中で最も若い星です。

アルファ ケンタウリ (別名アルファ ケンタウリ) は、アルファ ケンタウリ A、アルファ ケンタウリ B、アルファ ケンタウリ C の 3 つの星からなる三重星系です。後ほど、これらを最年長、2 番目、3 番目と呼ぶことがあるので、混乱しないようにしてください。この三重星系は約4.3光年離れています。

3 兄弟の質量は、長男が太陽の約 1.1 倍、次男が太陽の約 0.9 倍です。つまり、この2つの兄弟は太陽とほぼ同じ質量を持ち、表面温度と明るさもほぼ同じです。一番上の子は太陽より少し明るいです。

諺にあるように、龍の九つの息子は皆それぞれ違います。三男は長男と次男と同じ星系に生まれましたが、武松と武大浪のように異なっています。 3 番目の恒星 C は赤色矮星で、半径が太陽の 1/3 未満 (約 200,000 キロメートル) と非常に小さく、質量は太陽の約 12% で、表面温度は太陽の約半分、明るさは太陽の 1/18000 です。

アルファケンタウリAの絶対等級は4.45、見かけの等級は0.01です。アルファケンタウリBの絶対等級は5.71、見かけの等級は1.33です。プロキシマ・ケンタウリの絶対等級は15.49で、見かけの等級は約11です。等級が小さいほど明るく、負の等級になるほど明るくなります。各等級間の明るさの差は2.512倍で、人間の目で見える最低等級は6等級です。

このことから、南門星座の一番古い星と二番目の星は、夜空で肉眼で見える非常に明るい星であることがわかります。これらは空の明るい星の中でそれぞれ6位と20位にランクされています。 3番目の星であるプロキシマ・ケンタウリは私たちに最も近い星ですが、肉眼では見ることができません。

南門二兄弟の位置と動き方

これら 3 つの星の現在の位置は、3 番目の星が私たちに最も近く、わずか 4.24 光年しか離れていないため、「最も近い隣人」を意味するプロキシマ・ケンタウリと呼ばれています。世界は私たちにとってとても遠いのに、近くにあるように思えます。星Aと星Bは私たちからさらに遠く、約4.37光年離れています。

これら 3 つの星の運動パターンは、最も古い星と 2 番目に大きい星が互いの周りを公転し、3 番目に大きい星が最も古い星と 2 番目に大きい星の周りを公転し、離心率は 0.5179 です。 2つの星の間の最も遠い距離は約35.6AU（天文単位）、つまり53億3000万キロメートルで、これは太陽から冥王星までの平均距離よりも短い。最も近い距離はわずか11.2AU（16億8000万キロメートル）で、これは太陽と土星の間の距離にしか相当しません。

土星と冥王星はどちらも太陽系の内側にある惑星ですが、アルファ ケンタウリ A とアルファ ケンタウリ B は太陽に匹敵する 2 つの恒星です。非常に近い距離で互いの周りを回っているので、それらの間の重力の影響は想像に難くありません。 2つの星は地球から約79.91年の周期で互いの周りを公転しています。

プロキシマ・ケンタウリは、最も古く、2番目に大きい恒星の周りを回っています。初期の頃、プロキシマ・ケンタウリがこの恒星系に属するかどうかについて科学界で論争がありました。 2017年、科学チームがプロキシマ・ケンタウリの半径方向の動きを精密に測定し、プロキシマ・ケンタウリが星AとBの周りを公転していることを確認しました。このように、プロキシマ・ケンタウリはこの三重星系の弟分です。

プロキシマ・ケンタウリは、離心率が約 0.5 で、恒星 A と B の周りを公転するのに 547,000 年かかります。星Aと星Bから最も遠い距離は0.22光年（13,000天文単位）、つまり約1兆9500億キロメートルです。

人類はまだ太陽系外惑星を直感的に理解していない

アルファケンタウリに生命は存在するのか？まだ確定ではありません。なぜなら、今では人間が現場に行って見ることができないだけでなく、最大の望遠鏡を使っても、その様子を見ることができないからです。人間の目の最小分解能角度は約 1' (1 分角) です。つまり、物体がどれだけ遠くても近くても、人間の網膜に到達するときには必ず 1' の角度になります。 1°（1度）は円の1/360、1'は1°の1/60です。人間の目が識別できるのはこの大きな角度です。

星は私たちから非常に遠く、最も近いものでも 4 光年以上離れているため、人間の目ではほとんどの星を円形の表面として識別することはできません。最先端の天体望遠鏡でも1'の角度まで拡大することはできないので、見えるのは明るい点だけです。今のところ、表面が円形であると思われる唯一の星はベテルギウスです。この星は私たちからそれほど遠くないのに、その直径は太陽の数千倍もあるからです。

したがって、人類はこれまでに太陽系外に 4,000 個以上の惑星を発見していますが、そのどれもが「目撃」されたものではなく「推測」されたものです。科学者も私と同じで、数個のバケツの水の量に基づいて盲目的に水の量を推定しているのだと言う人もいるかもしれません。実際、科学者の「推測」はランダムな推測ではなく、計算です。

天文学者が太陽系外の惑星を探す方法

現在、太陽系外惑星を観測する方法には主に2つあります。1つはトランジット法、もう1つは重力摂動法です。どちらの方法でも、観測にはハイテクな天体望遠鏡を使用する必要があります。

トランジット法とは、惑星がたまたま人の視線の真ん中を移動して星を観察すると、星の明るさに影響を及ぼすというものです。この影響と光の変化周期を計算することで、それが惑星であるかどうか、そのおおよその大きさ、距離、公転周期を知ることができます。

重力摂動法は万有引力の法則に基づいて計算されます。星と惑星の間の重力は、星の動きに一定の変化を引き起こします。この変化の大きさと周期性に基づいて、星の質量と距離、およびその動きの関連パラメータを計算することができます。

これらの方法を組み合わせて使用​​すると、非常に正確な結果が得られます。そのため、地球のいとこや従兄弟のようなものが見つかったという報告はよくありますが、こうした「親戚」のほとんどは非現実的であり、どれほど似ているのかは誰にもわかりません。

しかし、これらの方法では、惑星と恒星のおおよその距離を計算し、それが居住可能領域内にあるかどうかを判断することはできますが、そこに生命が存在するかどうかはわかりません。居住可能領域であっても、必ずしも生命が育まれ、進化するわけではない。例えば、金星と火星は太陽の生命居住可能領域に入ったか、入る機会があったが、生命は育まれなかった。

レベル 2 以上の文明のみ検出できます。

私たちが現在利用できる技術では、太陽系外の生命を観察することはできません。ましてや、私たちと同じほど高度な文明を持つ生命を観察することはできません。この文明は、星の周りを包むダイソン球を作るなどして、星の動きや光の変化に影響を与えることができるようになった場合にのみ、観測を通じて発見することができます。この種の文明は少なくともレベル 2 に到達する必要がありますが、科学者は、人類の文明は現在レベル 0.73 に過ぎないと推定しています。

1970年代にNASAによって打ち上げられたボイジャー1号は、地球から64億キロ離れた地点で素晴らしい写真を撮影した。広大な宇宙の中で、地球は太陽の中の塵よりも小さい、わずか 0.12 ピクセルの大きさの暗い点になりました。そして、この宇宙の塵の粒子の上には、70億人以上の人々が食べたり、飲んだり、排便したり、排尿したり、互いに戦ったりしているのです。考えてみると恐ろしいです。

最も近い恒星は4.3光年離れており、これは64億キロメートルの距離の6,356倍に相当します。現代の最大の望遠鏡でさえ、この塵の粒子を見ることはできません。そこに人類のような文明が存在するのか、あるいはそれよりもさらに低レベルの生命体が存在するのか、どうすればわかるのでしょうか?

したがって、アルファケンタウリ星系に生命が存在するかどうかは、まだ推測の域を出ません。

現在の基本的な理論では、生命は恒星上に存在できず、惑星上でのみ発生すると考えられています。アルファケンタウリの最も古い恒星と2番目の恒星の周りには惑星は発見されていません。存在するのは恒星周円盤のみであり、これは恒星の赤道の周りに形成された塵の円盤です。

これらの塵粒子の総質量は、月の質量のおよそ100万分の1から1000万分の1です。月の質量は地球の81分の1です。したがって、これらの塵粒子がすべて月の密度の球に凝縮すると、直径はわずか 16 キロメートルになります。そのような球体の上に生命が誕生することは不可能です。

しかし、この2つの大きな惑星から遠く離れた弟分であるプロキシマ・ケンタウリでは、現在2つの惑星が発見されている。惑星の命名規則に従って、それらはプロキシマ b とプロキシマ c と名付けられました。プロキシマbの質量は地球の約1.17～1.3倍です。これは岩石の地球型惑星で、プロキシマ・ケンタウリから約 0.49 AU (735 万キロメートル) 離れており、公転周期は 11 日です。プロキシマcの質量は地球の約7倍です。これはガス惑星であり、小さな海王星であると考えられています。その軌道半径は約1.49AU（2億2350万キロメートル）、公転周期は1928日（地球の約5.28年）です。

では、この二つの惑星には生命が存在するのでしょうか?分析してみましょう。

プロキシマbは生命が存在する可能性が最も高い星である

プロキシマbは居住可能領域内にあるからです。いわゆるハビタブルゾーンとは、惑星が親星から適切な距離にあることを意味します。恒星からの放射線により、惑星は液体の水が存在するのに適した、暑すぎず寒すぎない温度を維持できます。プロキシマ・ケンタウリは光度と温度が低いため、700万キロメートルの距離で温度がちょうど良くなります。

この惑星は生命居住可能領域内にあるため、一部の科学者は、この惑星に生命が存在する可能性があると考えています。しかし実際には、プロキシマ b はプロキシマ・ケンタウリに近すぎるため、長い間潮汐固定されており、つまり、片側は常にプロキシマ・ケンタウリに面し、もう片側はプロキシマ・ケンタウリから離れた方向を向いています。このように、片側は常に昼間であり、星の熱い放射によって焼かれ、温度は常に数百度に保たれています。一方、反対側は常に暗闇に包まれ、零下100度を超える極寒の環境です。

したがって、たとえこの惑星で生命が本当に誕生したとしても、それは昼と夜の境界であるトワイライトゾーンでのみ起こり得る。その地域の気温は0℃以上になることもあるため、液体の水が存在する可能性があります。

しかし、たとえ生命が存在したとしても、それが存在する環境は非常に過酷である

プロキシマ・ケンタウリは太陽よりも古く、約 48 億 5 千万歳 (太陽の年齢は約 46 億歳) ですが、太陽はすでに中年であり、一方プロキシマ・ケンタウリはまだ幼少です。これは、プロキシマ・ケンタウリは質量が小さく、中心部の核融合が太陽よりもはるかに穏やかであるため、燃料の消費が非常に遅く、寿命が極めて長いためです。プロキシマ・ケンタウリの寿命は約3〜4兆年で、現在はわずか48億歳です。それはその寿命に比べれば幼少期ではないでしょうか?

研究により、赤色矮星は誕生初期に極めて激しい表面活動を示し、しばしば巨大なフレアを経験することが分かっています。プロキシマ・ケンタウリは主星からわずか700万キロ離れています。フレアによって放出される高エネルギーX線と紫外線は、プロキシマ・ケンタウリbの太陽に面した表面にあるすべてのものを破壊するでしょう。さらに、その公転周期はわずか 11 日で、非常に速いため、その上で発生する嵐は地球上の嵐よりもはるかに大きくなります。 （上の写真は地球から見た太陽とプロキシマbから見たプロキシマ・ケンタウリの比率を示しています）

したがって、たとえプロキシマ b のトワイライトゾーンで生命が誕生したとしても、その生命が受けた破壊は地球よりもはるかに深刻なものであっただろう。

プロキシマcはプロキシマ・ケンタウリから2億2000万キロ以上離れています。こんなにも遠く離れた、こんなにも暗くて冷たい恒星系では、それはまるで氷の球のようです。表面温度は氷点下200度以上で、ガス惑星でもあります。生命を誕生させることは基本的に不可能です。

プロキシマbには、小説『三体』に描かれている3つの太陽のような灼熱の環境はない。

小説『三体』では、トリソララン人が受けた苦しみは、プロキシマ b で上述したものよりもさらに深刻です。 3 つの太陽は交互に地球を焦がし、時には 3 つの太陽が同時に現れて、地上のすべてを炎で焼き尽くすこともあります。しかし、実際には、この状況はプロキシマ b では発生しません。プロキシマ b はアルファ ケンタウリ A とアルファ ケンタウリ B からわずか 0.22 光年しか離れていないため、それらの惑星によって焼かれることはないからです。

プロキシマbから見たアルファケンタウリAの明るさを見てみましょう。

絶対等級と見かけの等級の変換式は、m=M-5log(d0/d) です。ここで、m は見かけの等級、M は絶対等級、d0 は 10 秒角 (約 32.6 光年)、d は天体の実際の距離です。

アルファケンタウリAの絶対等級は4.45です。これを式に代入すると、0.22光年離れたプロキシマ・ケンタウリbから見た場合、アルファ・ケンタウリAの明るさは-6.4であり、2番目に大きい星は最大の星よりもさらに弱いことがわかります。地球から見た月の明るさは-12.7等級です。夜空で最も明るい星は金星で、最も明るいときでも明るさは -4.7 等級です。

したがって、私たちが見ている星 A は、金星よりわずかに明るいだけで、月より 400 倍近く小さいのです。どうしてそのような明るさが焼けつくのでしょうか? （下の写真をご覧ください）

したがって、もしプロキシマ b に本当にトリソラランがいるとしたら、彼らの生活環境がいかに過酷であっても、小説『三体』のように 3 つの太陽に焼かれることはないだろう。いわゆる三体艦隊が地球を侵略するという話は、さらに純粋なフィクションです。レベル 2 未満の技術文明では、長距離の恒星間航行は不可能です。

これは私が以前も言ったことです。もしエイリアンが本当に地球に来るのであれば、彼らは人類の文明よりもはるかに技術的に進歩しているに違いありません。この段階では、人類がエイリアンの侵略に抵抗するなどということはナンセンスだ。

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