遠い未来、月はどうなるのか？,,沸騰する海から炎の終焉へ
注目画像： [地球から見た月。アーティストによる重ね合わせで徐々に遠ざかる様子を示す。クレジット：NASA/ESA]
月は、地球が形成されてから数千万年後、火星ほどの大きさの天体「テイア」が若い地球に衝突し、破片が軌道上に飛び散って集まり、私たちの天体の伴侶となった。最初はわずか2万km先,,地球の空で約10度の大きさ、腕を伸ばした拳ほどの大きさに見えた,,月はそれ以来ずっと外側へと漂い続けている。
現在、月は地球から平均38万kmの距離にあり、年間約4cmずつ遠ざかっている。潮汐力がこのプロセスを駆動している。月の重力が地球の海洋を引っ張って膨らみを作り、地球の自転が月の公転より速いため、その膨らみが月より先に進み、月をより高い軌道へと引き上げる。同じ相互作用により、地球の自転は1世紀あたり約2ミリ秒ずつ遅くなっている。
ここまではよく理解されている。しかし、数十億年という時間スケールで次に何が起こるかは、より不確かで,,より劇的な,,物語である。
海が沸騰するとき
約10億年後、太陽はヘリウム灰が核に蓄積するにつれて徐々に明るくなり、地球を非常に高温にして海を完全に沸騰させてしまう。海がなくなれば、潮汐散逸の主要なメカニズムは消滅する。月の後退と地球の自転減速は事実上停止する。
地球自体が最終的に月に潮汐固定され、同じ面を常に月に見せ、月が空の同じ位置に固定されるかもしれない。しかし、この最終状態は実際には決して到達されないかもしれない。なぜなら、はるかに大きな出来事が先に介入するからだ。
赤色巨星期
60億から70億年後、太陽は核内の水素燃料を使い果たし、赤色巨星に膨張し、水星の軌道を超え、おそらく金星の軌道も越えて広がる。太陽が文字通り地球を飲み込むかどうかは議論が続いているが、結果は事実上同じである。太陽の外側大気が届くとき、地球と月は完全に焼却され、蒸発する。
太陽の死後
赤色巨星期の後、太陽は質量の約半分を放出し、炭素と酸素からなる地球サイズの高密度の燃え殻、白色矮星となる。この時点で、太陽潮汐,,現在は月潮汐の約半分の強さ,,が支配的な重力の影響力になるかもしれない。
数百億年にわたって、白色矮星の潮汐が月の軌道を不安定にする可能性がある。月は地球から完全に投げ飛ばされるか、内側へ螺旋を描いて元の母星に衝突するかもしれない。正確な結果は不確かなままである。
「これは数百億年もの間起こらないことであり、宇宙の潜在的には無限の未来の中で、まるで宇宙時計の一振りに過ぎない」と天文学者のフィル・プレイトはサイエンティフィック・アメリカンに書いている。「今のうちに月の景色を楽しんでおいたほうがいい。」
雅子 訳
1ban.news用草稿 – 宇宙デスク