太陽系の銀河内軌道変化と地球の寒冷化
辻本拓司（国立天文台）
星は銀河面を動径方向に移動する（: radial migration）
外側に移動
したり
内側に移動
したり

@Danna Berry

第7回超新星ニュートリノ研究会, 1月7−8日 via zoom

ct” measurement of the Galactic Bar

Anders et al., 2019, A&A, 628, A94
我々の銀河(銀河系)中心からバー構造が⾒えた！!

RRS1~8 kpc

銀

河

系

の

仲

間

達

銀河系の仲間達バルジ

銀河ディスク-/61459-gaia-starts-mapping-our-galaxy-s-bar
39

渦状腕(spiral arm)
は顕著な力学構造

星の移動は渦巻構造に起因する現象✓最初に指摘されたのは1970年頃 (Lynden-Bell & Kalnajs 1972)“星の移動が起こりうる”✓spiral armへの理解の転換 (Sellwood & Binney 2002)“星の移動は普通に起きる”: radial migration✓radial migrationが“市民権を得る” (Roskar+ 2008)
何故か？

化学進化へのインパクトを確認+ 銀河形成進化数値シミュレーションの飛躍的な進歩新しいspiral arm (渦状腕)の描像

ここ10年における大きな進展
その多くが数値シミュレーションの高精度化によるもの

古典的な描像： spiral arm = density wave: 密度波理論(Lin & Shu 1964~)
銀河の渦巻腕は、その時点での星の粗密を反映しているだけ✓渦状腕は長い時間(数10億年)維持される
渦状腕 (渋滞)を作るのは常に違う星(車)✓星は渦状腕を通過するだけ

渦状腕：実体のあるもの＝自己重力で形成された星の高密度領域が差動回転で引き延ばされた構造
渦状腕は一時的(短寿命≈1億年)で生成消滅を繰り返す星は渦状腕と遭遇すると角運動量の獲得／損失が起きて移動する

星の大移動の重要性
I. 銀河化学進化へのインパクト
銀河の化学進化の基本は太陽近傍の化学進化(太陽近傍星の化学組成の進化)“太陽近傍星は様々なディスク上の場所で生まれた星の集合体”

II. 太陽系の起源（どこで生まれたか）と進化(移動)への論点
太陽系は現在の位置で生まれたのでなく、大移動した可能性が高い
太陽組成&太陽系物質の起源を考える上で重要
地球ニュートリノ生成源であるU, Thの含有量は如何にして決まったのかI. 化学進化へのインパクト
化学進化はディスクの場所(銀河中心からの距離の違い)
によって異なる“観測的証拠”
金属量勾配がある：銀河の中心に近いほど、金属量が高い
現在の金属量分布

太陽系中心

銀河中心からの距離

観測点は若い星(Cepheids)(Genovali+ 2014)

金属量勾配の理論的解釈“inside-out scenario”
銀河系の内側ほど星形成が活発な中、速く形成され金属量が高くなった

終了
太陽金属量

ス

が

内

速

側

い

ほぼ
星形成は

化

ペ

ー

外側

進

進

金属量([Fe/H])

異なる化学進化パス
内側ディスク: 昔に短いタームスケールで形成され金属量が高くまで進化
外側ディスク: ゆっくりと現在にわたって形成され、現在の金属量は低い

時間

ー
ペ
化

ス

現在

い
遅
が

Sellwood & Binney 2002, Schoenrich & Binney 2009ゅ㐠ື㔞䜢ኻ䛳䛯ᫍ
ゅ㐠ື㔞䜢ᚓ䛯ᫍtransient spiral arms 䛺䛹䛾ຠᯝ䛻䜘䜚䚸ู䛾༙ᚄ䛷
ゅ㐠ື㔞䜢ኻ䛳䛯ᫍ
ゅ㐠ື㔞䜢ᚓ䛯ᫍtransient spiral arms 䛺䛹
太陽近傍には内側からもR⏕䜎䜜䛯ᫍ䛜ᑡ䛧䛪䛴䛾ຠᯝ䛻䜘䜚䚸ู䛾༙ᚄ䛷
外側からも星が移動してくる⛣ື䛧䛶䛟䜛
Rኴ㝧㏆ഐ⏕䜎䜜䛯ᫍ䛜ᑡ䛧䛪䛴⛣ື䛧䛶䛟䜛

ĳእഃ䛛䜙⛣ື䛧䛶䛝䛯ᫍ䠖 Vĳ䛜࿘ᅖᫍ䜘䜚኱
43

生まれた位置(Roskar+ 2008)ෆഃ䛛䜙⛣ື䛧䛶䛝䛯ᫍ䠖Vĳ䛜࿘ᅖᫍ䜘䜚ᑠ
VĳR䡚୍ᐃ䛛䜙䚸እഃ䛛䜙⛣ື䛧䛶䛝䛯ᫍ䠖䛜࿘ᅖᫍ䜘䜚኱ෆഃ䛛䜙⛣ື䛧䛶䛝䛯ᫍ䠖 VVĳĳ䛜࿘ᅖᫍ䜘䜚ᑠ
43

現在位置

化学進化パスが異なるኴ㝧㏆ഐ
数値計算結果の一例
V R䡚୍ᐃ䛛䜙䚸

うまく説明できる観測事実I
年齢ー金属量([Fe/H])関係

内側から来た星ROŠKAR ET
AL.

L80

観測

me complete sample
dotted curve shows
Jørgensen (2000),
surement errors.

理論(Roskar+ 2008)(Nordstrom+2004)

The Geneva-Copenhagen survey of the Solar neighbourhood

非常に大きな分散
なぜ？

外側から
来た星

Fig. diagram
1.—Properties
starsstars
in theFig. 27. Age–metallicity
for 7566ofsinglewithsolar“well-neighborhood. Left: Histogram of birth radii for stars that end up in the soTheblack,
red,
and
blue
lines
represent
all, metal-rich, and metal-poor stars, respectively. Middle: The age-metallicity
defined” ages in the magnitude-limited sample. Note that individual
particlewhere
age errors may still
exceed densities
50% (cf. Fig.
16). point density is high. Diamonds and error bars indicate mean values and dispersion, respect

色々な年齢ー[Fe/H]関係を持つ星
本来ならこのような相関が見えるはずのごちゃ混ぜのため見えないassumed to remain in situ. A small horizontal offset is applied to the two sets of symbols for clarity. Right: Metallicity

distribution is shown with the solid black histogram; diamonds and asterisks show data from Rocha-Pinto & Maciel (199

金属量リッチ([Fe/H]>0)星の存在
観測

1010

ig
m
al

n
o
i
t
ra

(TT 2007)

うまく説明できる観測事実II超える星を作ろうとするとずれる！

B. Nordström et al.: The Geneva-Copenhagen survey of the Solar neighbourhood

:
1
di
論
a
r
理 /o
w

太陽近傍星の金属量分布

理 論 2:
w / r a d ia l mig

r a tio n

Fig. 1.—Abundance distribution function of disk stars against the iron abundance. Solid curves are the predictions of the model with [Fe/H]present p !0.4 andtIa p 1.5 Gyr for tin p 3 Gyr (left) and tin p 5 Gyr (right), respectively. Resultsof the model with tIa p 1.5 Gyr and tin p 5 Gyr for [Fe/H]present p !0.03 and!0.15 are shown by the dashed curve and dotted curve, respectively. These calculated distributions are convolved using the Gaussian with a dispersion of 0.15
dex in [Fe/H]. Filled and open circles represent data taken from Edvardsson et al.
(1993) and Wyse & Gilmore (1995), respectively. The model distributions and theobserved distribution by Wyse & Gilmore (1995) are normalized to coincide withthe total number of the sample stars used by Edvardsson et al. (1993).

(Roskar+ 2008)

太陽近傍で
作ることは
できない

G dwarf problem (e.g., Pagel 1997). Conventionally, it is assumed
that an infalling gas has very low metallicity over the entire period
of disk formation. In practice, models adopting this assumption
apparently reproduce the observed abundance distribution function(ADF) of disk stars, as demonstrated by many authors (e.g., Yoshii

内側から来た星々

Fig. 26. Distribution of metallicities for the volume complete sampleof single stars (full histogram). For comparison the dotted curve shows
the reconstructed distribution for G dwarfs from Jørgensen (2000),
which is corrected for scale height effects and measurement errors.

Fig. 27. Age–metallicity diagram for 7566 single stars with “welldefined” ages in the magnitude-limited sample. Note that individual
age errors may still exceed 50% (cf. Fig. 16).

selves, the restriction of their sample to F-type dwarfs auto-

note that Bensby et al. (2003) recently derived a metallicity dis-

(Nordstrom+2004)

太陽金属量を超える星は20%程度存在するが、太陽近傍では作れない！
However, as pointed out by Edvardsson et al. (1993) them- some of these have solar-like metallicities, however, and we

th
th
Se
as
fro

II. 太陽系も移動してきた星々の仲間
太陽系は現在の位置よりもっと内側で生まれた✓太陽系は46億年前に太陽金属量になった (環境で生まれた)✓46億年前に太陽金属量に到達した領域で太陽系は生まれた

太陽

1996A&A...314..438W

1996A&A...314..438W✓ところが、太陽近傍の現在の金属量は太陽金属量である

内側ほど早く高い
金属量に達する
現
在
45億
年前
100
億年
前

平均の金属量の進化(Wielen+ 1996)

縁
太

所

側

れ
生 大移動
ま

内
最

金属量([Fe/H])

た

場

=

内

陽

が

太陽金属量

太

傍
近
陽

外側
現在の金属量勾配
として観測

46億年前

現在

時間

星の大移動は決して他人事ではなく太陽系も経験したこと
さらに、銀河系最内縁部で生まれたことが示唆太陽双子星 (solar twin)✓温度 (≤ 100K)、表面重力 (対数値: ≤ 0.1)、[Fe/H] (≤ 0.1)が太陽とほぼ同じ星々✓太陽近傍(≤ 100pc)に79個✓正確に化学組成 (誤差1-2%)、年齢 (誤差4億年)を評価できる✓年齢は0 – 8 Gyrに分布重要！双子星は太陽金属量を持つ！

太陽近傍星は色々な場所からやってきた証拠✓星の化学組成は身分証明書の役割を持つ
生まれ故郷を同定できる！

太陽と太陽双子星の化学組成の比較
C O

0.3




-0.1

Ca Ti Cr Co Cu
Sc V Mn Ni Zn

Sr Zr
Y

Ba Ce Nd Eu Dy
La
Sm Gd

4.6 Gyr) 1.2 Gyr)

0.2
0.1

Mg Si S
Na Al

太陽値

0
6.8 Gyr
5.3 Gyr
6.6 Gyr
6.6 Gyr
7.9 Gyr

-0.2


-0.3

0



10



 



20

30







40



50

60

70

(TT & Baba 2020)

太陽組成は年齢が~70億歳の双子星の組成と合致する
太陽は~70億歳の双子星と生まれ場所を共有する~70億歳の双子星はどこで生まれたか？
銀河系ディスクの最内縁部 (バルジの隣)

現在位置

46億年
で
大移動

薄いディスクの形成開始はおよそ80-90億年前
10~20億年で太陽金属量に到達できるのは誕生地
ディスク最内縁部しかない
70億年前に平均金属量が太陽値になったということ
太陽系は46億年前に相対的に金属量が低い場所で生まれた（その際の平均金属量は太陽値より高かった）
での
所
た場 ップ
れ
生ま 属量マが系
太陽 年前の金
46億 ージ)(イ メ

太陽系は低金属量ポケット([Fe/H]=0)で生まれた
平均金属量は[Fe/H]>0

dsuch as aluminum, titanium, vanadium, and zirconium, arebelieved to have condensed into SiC (Lodders and Fegley,
1995, 1997, 1999). However, Verchovsky and coworkers(Verchovsky et al., 2004; Verchovsky and Wright, 2004) argued
on the basis of the grain-size dependence of elemental concentrations that implantation played a major role not only for noble
0gases but also for relatively refractory elements, such as strontium
and barium. These authors identified two components with
L68 energies: the low-energy component isdifferent implantation
L68
implanted from the stellar wind and has the composition of
the AGB envelope; the high-energy component is implanted

white dwarf star and has the composition of helium-shell material. The 134Xe/130Xe ratio found in the grains confirms theirconclusion that most s-process xenon in SiC originated in theenvelope (Pignatari et al., 2004a).
Carbon, nitrogen, and silicon isotopic, as well as inferred26
Al/27Al ratios in a large numberSolarof individual grains(Figures 3–5), have led to the classification into different populations (Hoppe and Ott, 1997): mainstream grains (!93% of
CLAYTON
the ?total), minor subtypes AB,
C, X, Y, Z, and nova grains. Most
CLAYTONof presolar SiC is believed to have originated from carbon stars,
late-type stars of low mass (1–3 M") in the thermally pulsing(TP) asymptotic giant branch (AGB) phase of evolution (Iben
and Renzini,1983). Dust frombeen proposed
1000
2000such stars has3000
already one decade prior to identification of SiC to be a minor
30
28
Si (‰)meteorites (Clayton, 1983a; Clayton
constituentd ofSi/
primitive
and Ward, 1978; Srinivasan and Anders, 1978). Several piecesof evidence point to such an origin. Mainstream grains have12
C/13C ratios similar to those found in carbon stars (Figure 6),
which are considered to be the most prolific injectors of carbonaceous dust grains into the ISM (Ferrarotti
Solarand Gail, 2006; Gailet al., 2009; Tielens, 1990). Many carbon stars show the 11.3 mm
emission feature typical of SiC (Speck et al., 1997; Treffers andCohen, 1974). Finally, AGB stars are believed to be the main
source of the s-process (slow neutron-capture nucleosynthesis)

プレソーラー粒子が示唆する金属量リッチな星の存在
プレソーラー粒子の同位体組成比

I.

−1000
−1000

200

−200

III.

−400

Solar

1 µm

(a)

d 29Si/28Si (‰)

0

0

−600

Mainstream ~93%
AB grains 4–5%?
C grains
X grains~1%
FIG. 2.—Representationof the diffusion of the Sun and of three stars that
Y grains ~1%
Z grains~1%
Nova grains intersected the presolar cloud as AGB carbon stars. The three solid curves(Clayton 1997)

FIG. 2.—Representation
ofattheSundifferent
and of three
represent
the gradients ofof
thethegasdiffusion
metallicity
threetimes: stars
todaythat(t 5intersected
thepresolar
cloud
as
AGB
carbonstars.
The
three
solid
curves
29
28
30
28
0),
the
time
of
solar
birth
(t
5
24.5
Gyr),
and
t
5
26.0
Gyr.
The
magnitudeofFIG. 1.—Silicon isotope deviations in a three-isotope plot. The renormal- represent the gradients of the gas metallicity at three different times: today (t 5
−800
that
gradient
today,
and
the
fact
on
which
both
Wielenetal.’s(1996)
ized mean-ISM evolutionof Timmes
Clayton(1996) andprogression−800−600 &−400−200
0 its 200
400 up 600
800
1000
1200
0), thetime ofsolarandbirth
5 24.5and t 5 26.0
Gyr. Theofinterpretation
my(t own
rely,Gyr),is d[FeyH]ydR
5 20.09
dexmagnitude
kpc21. Other
FIG. 1.—Siliconisotopein a ordinate)
three-isotope
Theofrenormalthe m 5 1 slope
linedeviations
with time (rightat theplot.
location
solar
birth
are
that
gradient
today,
and
the
fact
on
which
both
Wielenetal.’s(1996)
30
curves take the gradient to have been slightly larger into the past: 20.104
dex
ized mean-ISM
Timmes& Clayton
and itsasprogression
up parts
d deviations
Si/28Si (‰)
shown asevolution
the solid ofline.
This evolutionline(1996)
is expressed
(in
21
21
21
interpretation
and
my
own
rely,
is
d[FeyH]ydR
5
20.09
dex
kpc
.
Other
3
kpc
at
t
5
24.5
Gyr
and
20.110
dex
kpc
at
t
5
26.0
Gyr.
Becausethose
10
the m 5 per
1 slopeline with(righttheatlocationof solarare onthousand)
withtime
respect
to ordinate)
the meanat
ISM
solar birth(notebirthsubscripts
take stars
thegradient
beenmetal-richslightly larger
into the20.104dex
29 curves
30carbon28
are born toin havelocationswith respect
to past:the Sun,the threeSolarshown asaxes
the labels
solid andline.seeThisevolution
line
expressed
as ondeviations
parts shift
theireq. [2]).250
The istimes
displayed
the right(inordinate
21
21
29 26.0
28
30
28
kpc
at
t
5
24.5
Gyr
and
20.110
dex
kpc
at
t
5
Gyr.
Becausethose
exampleAGB stars shown here all lie at larger Siy Si and Siy Si number
Terrestrial
per thousand)with respect
to themeanforISM
at solarbirthincreasingly(note subscripts
to increasingly
earliervaluesISM
locationsclose onto thecarbonstars
aredoesbornthein locations
metal-richrespectordinate
to the Sun,
three
ratiosthanpresolar cloud.
The with
numbered
may thebe anyofaxes labels
and
see
their
eq.
[2]).
The
times
displayed
on
the
right
ordinate
shift
Galactic center. Deviations of the silicon isotopic compositions from the solar
29
28
30
28
2
example
AGB
stars
shown
here
all
lie
at
larger
Siy
Si
and
Siy
Si
numberthese
threequantities,
normalized
to
unity
for
the
Sun.
The
numberof
AGB
200
10KJHclose
to increasingly
earlierfor grain
ISM data
locationsincreasingly
composition
for values
Murchisonseries KJG
and(177 todatathepoints;unitthevolume,NAGB, increases
toward theGalactic
centerandofisthanperdoes
presolarcloud.
The numberedordinatemay
be anyal. 1994a, 1994b)
shown;
the fulldata set (584fromdata thepoints;Hoppe ratiosstars
Galactic Hoppe
center.etDeviationsof the aresiliconisotopic
compositions
solar
(b)
suggested
schematically
at
t
5
24.5
Gyr.
Similarly,
the
space
density
N
these
three
quantities,
normalized
to
unity
for
the
Sun.
The
numberof
AGB
MC of
et al.for
1994a,
1994b, grain
1995, data
1996)series
containing
the smaller
grain
series,
KJE, iscomposition
Murchison
KJG and
KJH (177
data
points;molecular
cloudsdeclines
towardthesolarposition,
although
it
may
have
150
stars
per
unit
volume,N,increases
towardtheGalactic
centerandisa
AGB
for 1994b)
clarity. are
These
SiC grains
mostlyisotopicallyheavierthan theHoppe etomittedal. 1994a,shown;
the fullaredata
set (584
data
points;Hoppe
1maximum
somewhere
near
4
kpc
(as
shown
for
illustration).
At
R
5
6.6
kpc,
?
suggested
schematically
at
t
5
24.5
Gyr.
Similarly,
the
space
densityNof10
MC
solar 1994b,
isotopic1995,
composition,
which requiresthat they
been
formedet al. 1994a,
1996) containing
the smaller
grainhaveseries,KJE,
is inwhere clouds
the Sundeclines
was born,the theflux solarof AGBstars althoughmust be overwhelmingly
molecular
towardposition,
it may have astarsTheseof higher
the isotopicallySun.
omitted carbon
for clarity.
SiCmetallicity
grains arethan
mostlyheavier than theoutward.
The
negative
gradient
in
both
the
numberof AGB
andkpc,the100
maximum
somewhere
near
4
kpc
(as
shown
for
illustration).
At
Rstars
5 6.6
solar isotopic composition, which requires that they have been formed inmolecular
clouds
from
which
they
scattercausestheexcessoutwarddirection
where the Sun was born, the flux of AGB stars must be overwhelmingly
carbon stars of higher metallicity than the Sun.
when The
viewedfrom a gradientlarger distance(R the
5 6.6kpc). of AGB stars and the
100been lighter than outward.
negativein bothnumberisotopic compositions are expected to have
100
101
102
103
104
50
clouds from which they scatter causes the excess outward direction
those in the later-forming Sun rather than isotopically heavier,12C/13molecularC
whenviewed from a larger distance (R 5 6.6 kpc).
TIMMES & CLAYTON

104

I. プレソーラー粒子の Si/ Si, Si/ Si比のほとんどが太陽比より高い

Solar
14

N/ 15N(Zinner 2014)

d 29Si/28Si (‰)(Timmes & Clayton 1996)

II.

Vol. 472

II. Si, Siは Siとは違い、金属量([Fe/H])が高い環境下で多く作られる傾向がある

III. 惑星系の素材(ダスト)は太陽が生まれた場所よりもっと内側で形成されたことを示唆
Solar

732

Vol. 484
Vol. 484

太陽系は金属量リッチな星々に囲まれていたisotopicthe
compositions
are expected
to have beenlighterlatter contradicting
conventional
picturesof than
Galactic
evolution in Figure 1, those AGB stars condensed SiC grains

FIG. 4.ÈEvolution of the silicon isotopes relative to iron at 8.5 kpc Galactocentric radius. Inset Ðgure
shows
evolution andover carbon
the entire isotopic
range of ratios of individual presolar SiC
Figure3 theNitrogen29
28
observable silicon-to-iron ratios in stars, while the main Ðgure expands the metallicity range commonly quoted to constitute Galactic thin disk evolution.

0 Solarthat lead to theline isotopicallyin Figure 1. The
presolarthose inhistory
the later-forming
Sunevolution
ratherthanheavier,

30

28

Thorium in solar twins

13“太陽のTh含有量は双子星の中でも最低値に近い”(Uについても同じ傾向が予想される)
太陽(Botelho+ 2019)
open cluster

銀河中心に近いほど、
r-process/Fe比が小さい
610Galactocentric distance [kpc]12(Overbeek+ 2016)

太陽系が銀河系最内縁部で生まれたことと無矛盾

銀河最内縁部からの移動

太陽系はディスク最内縁部から46億年で現在の位置まで
First到達できるか？
“direct”of the G
First “direct” measurementof measurement
the Galactic Bar

M stars (RGs)

Anders eAnders et al., 2019, A&A, 628, A94
46億年のディスクの力学進化を計
150M
(RGs)
46億年後の星の分布
算 starsバー構造が⾒えた！!

150M stars (RGs)
Gaia DR2 + Pan-STARRS1
最初の位置+ 2MASS + AllWISE
渦状腕モデル(TT & Baba 2020)

バー構造が⾒えた！!
Gaia
DR2+ Pan-STARRS1
a DR2 + Pan-STARRS1First “direct” measurement of the Gal+ 2MASS + AllWISE
MASS + AllWISE

Anders et aバー構造が⾒えた！!
渦状腕+ バーモデル✓渦状腕との遭遇で到達可能✓到達できるのは全体の~0.5%程度✓太陽系の移動史は典型的なものではない(可能性)渦状腕との遭遇
星は渦状腕の中を通過することで移動する
渦状腕：星形成の現場

渦状腕内：大質量星が多く存在し、超新星爆発など
による宇宙線を含めた高エネルギー粒
子が飛び交う環境🔴 星形成領域

地球の気候へ影響？

–10

–1.5

宇宙線

1980

1985

雲の増加

1990
year

1995

宇宙線強度と雲量のきれいな相関

2, the lowison extends
period.

雲の量

30

宇宙線量

5 by guest on 12 May 2020

–1.0

地球の寒冷化。¥

10

cosmic ray (%)

low cloud amount (%)

–10

27
1990

1995
year

2000

電子が小さなクラス空ーに結び付く0

クラスターの
成長

0 ¥
0 0 0

o

0

‑

。

0
ー

。︒
説
。

‑ 0

2005

/

ふ

‑g

ノ0 0 0

A

可(

。

‑‑0

–20
1985

ー
.. 0 ー → ⑦ .‑‑‑
I

0

28

宇宙線による電子創生。一¥o ̲0 ̲̲̲、
0 0

29

。

数個の分子が集まって小さなクラス空ーを生じるノ¥ . . . ノ電子が離れる

待
︒
E

安定 い
鑑電 一
何の
⁝
﹂
ヶ示 日
V

判
明
/

U

¥

、

一→ぎ= r の分離が早す
ぎるとクラスヲーは

o
¥ ω

¥、

一
一
..

f

できない

0
¥ q

メ

J
別 行 スタ¥ 0 のの成長O0 0，

雲凝縮核が生じる/(Svensmark 2007)
1.19

雲凝縮核の表面に水蒸気が凝縮して雲の水滴を生じる

宇宙線→大気電離を誘発→微粒子形成→雲核形成
図 10

水滴は ，雲凝縮核の表面に形成される. 雲凝縮核は，その構成単位であるクラスターが集まって構成されている. クラスターは，奔走する電子により分子が集合整列したものである. 電子は宇宙線の迅速な作用により遊離されたもので(不機嫌な太陽 Svensmark)あるthe Nebula winter model

Kataoka+ 2014

星雲遭遇地球冷却モデル
銀河面での星形成率が高い時期に地球は寒冷化する✓ダスト粒子✓大気中での宇宙線によるNOXの大量生などによっても寒冷化

全球凍結 (スノーボールアース)

よ る気 候et al.,

赤道域で氷河性堆積物
の発見

珪 酸塩鉱

が炭素循

ム と して在 に もか

湿潤 な状

過去に少なくとも地球は全球凍結を3回経験

れ てい るMa ts ui,

な惑星 で

❑24.3億年前 (ヒューロニアン氷河時代)❑7.17億年前 (スターチアン氷河時代)❑6.50億年前 (マリノアン氷河時代)

よ う。

して しま

地 球史

わかって
アー ス

(Hoffman 2019)

トで あ るウ オー

安 定だ と

短期 的に

図

1

年 に もわとは,生生 存 とは印 は全 球 凍★印がスノーボールアース期
結(ス ノ ー ボ ー ル ア ー ス)イ ベ ン (田辺トだ っ た 2007)と考 え ら れ る 時 期.

。 また,に与 え た地 球 史 に お け る 氷 河 時 代.★

Fig. 1Ice

a ge s

S olid s ta rs

duringthere pre s e nt

his toryof thegloba lgla cia tions .

Ea rth.

原因は不明✓二酸化炭素量の低下?
✓ the Great Oxidation event?
(Kirschvink+ 2000)

Anders et al., 2019, A&A, 628, A94

First “direct” measurement of the Galactic Bar

太陽系の渦状腕遭遇とスノーボールアース
Anders et al., 2019, A&A, 628, A94

バー構造が⾒えた！!

RS1stars (RGs)

DR2 + Pan-STARRS1バー構造が⾒えた！!

ASS + AllWISE

例１

現在

例２

平均

46億年前

太陽磁場の活動性が強く宇宙線をブロック

61459-gaia-starts-mapping-our-galaxy-s-bar
6.5億年前、7.2億年前に39連続して起きたことは謎

星が渦状腕を通過する際、腕を出たり入ったりすることで説明できる

ci.esa.int/web/gaia/-/61459-gaia-starts-mapping-our-galaxy-s-bar

まとめ✓最新の銀河力学理論は星々の銀河面の移動を予言する（観測的サポートも数あり）✓太陽系も太陽組成の観点から内側から移動したとほぼ断定できる✓だとすれば、太陽系は過去に何度か渦状腕（星形成領域）を通過したことになり、気候変動や生物大量絶滅などの地球史をこの視点から再考する価値あり✓太陽のTh(およびU)の含有量は双子星の中で最低値に近い（25%ほど平均値より低い）が、これは太陽系が最内縁部で生まれたことによるかもしれない