太陽は毎年70億キロメートル移動しますが、天の川の星は同じ位置に留まっているのはなぜでしょうか?しばらくお待ちください〜

天文学界による現在の観測と研究によれば、天の川銀河は直径約 20 万光年の大きな円盤であると示唆されています。この円盤は螺旋状で、中央が厚く、端が薄くなっており、競技場で使用される円盤に少し似ています (下の写真を参照)。

天の川の紹介

天の川銀河には約2000億から4000億個の恒星があり、私たちの太陽もその中の1つである黄色矮星です。黄色矮星は大きくはありませんが、天の川銀河全体の約80％は赤色矮星です。赤色矮星は太陽よりもはるかに小さい、最も小さな星です。したがって、太陽は天の川の中でいくらかの重さを持っています。

しかし、最大の星の質量は太陽の200倍以上です。そのような星と比べると、太陽は単なる弟に過ぎません。

天の川は、2 本の大きな腕と 2 本の小さな腕を持つ大きな渦巻きです。太陽はオリオン座と呼ばれる腕の1つに位置し、天の川銀河の中心から約26,000光年離れています。

天の川は静止しているわけではない。それはまるで水中にある巨大な渦のように絶えず回転している。そのため、太陽も天の川の腕とともに動き、秒速約220キロメートルの速度で天の川の中心の周りを回転し、天の川の周りを約2億5000万回公転しています（上の写真）。

これが地球上であれば、秒速220キロメートルは驚異的な速度となるでしょう。しかし、宇宙では、何万光年にも及ぶ巨大なシステムの中で、この速度は取るに足らないものです。太陽だけでなく、天の川銀河のほぼすべての星は動いており、その移動速度は秒速数十～数百キロメートルです。

太陽は、ただ単独で激しく動いているのではなく、8つの惑星、さまざまな準惑星、衛星、小惑星、さまざまな破片や塵を引っ張っています。もちろん地球もその中にありますが、太陽は地球に対して静止しているように見えるため、私たちは混乱します（上の写真）。

1 時間は 3600 秒、1 年には 31557600 秒あります。太陽は天の川の周りを回り続けており、1年間で約70億キロメートル移動します。では、なぜ空の星は毎日動かないように見えるのでしょうか?彼らも太陽と同じ速度で動いているのでしょうか？

私の答えは「はい、でも違います」です

これはどういう意味ですか？つまり、私たちが空で見る星（恒星）は、一般的に天の川の中心の周りを回っています。これに疑いの余地はなく、これが「はい」の意味です。しかし、これらの星の移動速度は太陽と同じではなく、速いものもあれば遅いものもあります。さまざまな星の動きの方向は、太陽に対して完全に一貫しているわけではなく、太陽に沿って動くものもあれば、横に動くものもあり、近づいてきたり遠ざかったりして、見かけ上の運動をします。

非常に多様な動きなので、私たちの周りにも不規則な動きをしている集団がいると、私たちに対する彼らの位置は固定できません。しかし、なぜこれらの星の位置は変わらないのでしょうか? 1年後に同じままであるだけでなく、何千年経っても同じままです。

特記事項: 他の銀河からのいくつかの星を除いて、人間の目に見える夜空の星はすべて天の川に属します。

恒星と惑星の違い

夜空では、人間の目は通常、金星、木星、水星、火星、土星の 5 つの惑星しか見ることができません。残りは星です。星は自ら光と熱を発する天体です。惑星はそれ自体は光を発しませんが、恒星の光を反射することで光を発します。月も惑星ですが、地球の周りを回っており、衛星に分類されます。

動かないのは星だけですが、惑星同士の相対的な位置は毎日変化します。人間の生涯を通じて、あるいは数千年にわたっても、いくつかの移動する惑星を除いて、他の星の位置はあまり変化しないようです。そのため、私たちの祖先は、毎日位置が変わる惑星と区別するために、これらの星を恒星と呼んでいました。

星の位置は静止しており、これは星が空で動かないということではなく、星同士の位置関係があまり変化していないように見えることを意味します。地球に対する空の星の位置も毎日動いています。これは地球が自転しており、すべての星が地球の周りを動いているように見えるためです。

基本的に動かない星はただ一つ、北極星です。地球の自転軸の北極を結ぶ線より上にあるため、地球はこの目に見えない自転軸を中心に回転しています。地球を包み込む球体のように、地球の周りを回るこの巨大な球体を、人は天球と呼んでいます。

この天球上の星の地球に対する位置は毎日異なりますが、星同士の相対的な位置は変わらないようです。例えば、太古の昔から現代に至るまで、北斗七星は常にスプーンの形をしており、北極星は常に人類を導いてきたのではないでしょうか？彼らは皆、太陽と同じ速度、同じ方向に天の川の周りを回っているのでしょうか?

理由は簡単です。彼らは私たちから遠すぎるからです。

私たちは皆、人生でこのような経験をしたことがあるでしょう。歩いているときや車に乗っているとき、近くの景色は私たちに対して急速に変化し、動いているのに、遠くの山や空の月はほとんど動いていません。長い間歩いてきましたが、彼らと私たちの関係は変わらないようです。 「月が動く、僕も動く」という歌詞は、このような情景を描いています。

惑星の相対的な位置が毎日変化する理由は、惑星が恒星に比べて地球に近すぎるためです。地球から最も遠い惑星である土星は、平均して15億キロメートル未満しか離れていません。目に見える惑星はすべて太陽の周りを回っているので、それらの相対的な位置は毎日変化していることがわかります。最も近い星は私たちから4.3光年離れています。 1光年は9兆4600億キロメートルで、土星までの距離の6,300倍以上です。

そのため、星が動いたとしても、私たちからの距離は極めて小さく、肉眼で見分けるのは困難です。ちょうど1キロ離れた人を見るとき、その人が1年間で50センチ動いたとしたら、それが見えますか？

太陽は天の川銀河を年間約70億キロメートル移動しており、これは非常に長い距離のように思えますが、光年という宇宙スケールで計算すると、わずか1/1351光年です。私たちが肉眼で見る空にある星は、太陽に対して毎秒100キロメートルの速度で動いているとしても、1年間で約32億キロメートルしか離れておらず、これは光年の約3000分の1に過ぎません。

私たちが見ている星は私たちから数十光年または数百光年離れており、最も遠い星であるイータ・カリーナは 7,500 光年離れています。

北斗七星はなぜ古代から同じ位置に留まっているのでしょうか?

北斗七星の7つの星は互いに何の関係もありませんが、空におけるそれらの見かけの位置が人間にとって少し奇妙に見えるため、多くの物語が生まれています。北斗七星のそれぞれの星は、私たちから異なる距離にあります。最も遠い恒星である天樹は地球から124光年離れており、最も近い恒星である開陽は78.2光年離れています。彼らの間の距離はこの距離よりもさらに大きいです。

これら 7 つの星が秒速 100 キロメートルの速度で互いに近づいたり遠ざかったりすると、1 年は 1/3000 光年に相当し、2000 年は 0.6 光年に相当します。 100 光年の距離は、0.6 光年近づくか遠ざかることに相当します。そして、100光年の距離から見ると、肉眼で区別するのは難しいでしょう。

もちろん精密機器で測定することはできますが、その変化は非常に微妙です。これが、肉眼で見る北斗七星が何千年もの間同じ姿を保っている理由です。実際のところ、北斗七星の位置はそれほど変化しません。

天文学者の観測と研究によれば、天玄、姚光、玉衡はそれぞれ毎秒12、11、9.3キロメートルの見かけの速度で地球に近づいている。 Tianxuan を例に挙げてみましょう。この星は私たちから79.4光年離れています。秒速12キロメートルで地球に近づくと、1年間で約3億8000万キロメートル、1000年間で3787億キロメートルとなり、これは約0.04光年、つまり1光年の4％に相当します。

したがって、天軒から地球までの距離が 79.4 光年であることと比較すると、その差は 1000 年でわずか 1/1985 です。この星は私たちから 1/1985 近くにあります。肉眼で認識できますか？さらに、人間の寿命はわずか数十年か数百年です。生まれてから老年期まで100年間見続けていたとしても、その星の変化は私たちの星の変化に比べて1/19850に過ぎないので、当然見えるものは変わりません。

しかし、時間が経つにつれて、これらの星の位置は大きく変化します。

たとえば、北斗七星。科学者たちは、7つの星の位置の相互変化に基づいて、コンピューターモデリングを使用して、10万年前と10万年後の位置関係を取得しました。北斗七星は10万年前は矢じりのような形でしたが、現在はスプーンのような形になり、さらに10万年後にはフォークリフトの前にあるバケツのような形になります（上の写真を参照）。

科学者らはまた、WISE J072003.20-084651.2という番号の付いた恒星系を発見した。この恒星系は天文学者ショルツ氏によって発見されたため、「ショルツ星」と名付けられた。これは、地球から約 20 光年離れた 2 つの非常に小さな赤色矮星からなる連星系です。

主星の質量は木星の約86倍で、太陽の質量の0.083倍です。信じられないことに、伴星は小さくなっています。この質量はすでに星形成に必要な最小限の質量です。もっと小さいと星になれないので、この二つの星はとても暗いのです。

科学者たちはその軌道に基づいてモデル化を行い、この連星系が7万年前に太陽系を通過し、最も近づいた地点でも太陽からわずか0.8光年しか離れていなかったことを発見した。太陽の重力半径は約1光年と考えられており、その重力半径の端には数兆個の彗星が集まるオールトの雲帯があることを知っておく必要があります。

距離は0.8光年で、オールトの雲帯に一度入ったことになります。 7万年前は、人類の祖先である後期ホモ・サピエンスがアフリカから世界各地への大規模な移住を開始した最も活発な時代でした。なぜ大きな災害がなかったのでしょうか？科学者たちは、この2つの星の質量が小さすぎて、非常に速く通過したためかもしれないと分析した。結局のところ、両者の距離はわずか0.8光年しか違わなかったため、地球上の生物に大きな害を与えることはなかった。

もしこの星がもう少し大きかったら、人類の種はずっと前に滅ぼされていたかもしれないし、私たちはここに座ってそのことについて語ることはなかっただろう。

実際、すべての天体は太陽と相互作用します。

たとえば、地球に最も近い恒星であるプロキシマ・ケンタウリは、わずか 4.22 光年の距離にあり、地球に近づいています。科学的なモデルによれば、約 3,000 年後には、プロキシマ・ケンタウリは地球からわずか 3 光年の距離にまで近づくことになります。そして、さらに 8 万年後には、プロキシマ・ケンタウリが太陽系に入り、太陽と連星系を形成する可能性が高くなります。

さらに遡ると、天の川銀河とアンドロメダ銀河は、互いの巨大な重力により、毎秒約 300 キロメートルの速度で近づいています。これらは今後30億年から40億年以内に衝突するでしょう。それはどんな光景になるでしょうか?待って見てみましょう。

したがって、太陽が1年間に70億キロメートル移動しても、周囲の星は変化しないとは言えません。変化は非常に小さく、短期的には肉眼で検知することは困難であるとしか言えません。広大な宇宙は光年で測られており、移動する物体は光年に比べると非常に遅いです。

しかし、時間が経つにつれて、これらの位置の変化が目立つようになります。したがって、私たちが長生きする限り、風や雲の上昇とともに星の海が絶えず変化するのを見ることができます。北斗七星がだんだんバケツ型に変わっていく様子を眺めながら、太陽系が連星系になるのを待ちながら、天の川銀河とアンドロメダ銀河の衝突の壮大さと素晴らしさを味わいながら（上の写真）、一緒に待ちましょう。

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