2011年4月16日 お寺で宇宙学（正法寺） 講演	

太陽、地球、宇宙人	
柴田一成	
京大理学研究科附属天文台 教授・台長
京大宇宙総合学研究ユニット 副ユニット長	京都大学大学院 理学研究科 附属天文台	
花山天文台 	

太陽系、太陽観測で世界的成果
日本のアマチュア天文学発祥の地（山本一清 初代台長）
京都市山科区 創立：１９２９年	

飛騨天文台	

太陽観測の世界的拠点		
岐阜県高山市 創立：１９６８年	

2010年1月30日発行
税込で1018円	
2010年度
講談社科学出版賞受賞！	

話題	• 太陽とは？
ー太陽の驚くべき素顔が見えてきた	• 太陽活動と地球
ー地球は激しい太陽活動に大きく影響されていることが判明した	
• 宇宙と人間ー宇宙人はいるのか？	
人類は宇宙に進出して宇宙人になれるのか？	
• おわりに	太陽とは	ー太陽の驚くべき素顔	可視光で見た太陽（光球＝６０００度）	
黒点	

Ｈα線（水素原子のスペクトル線）で見た太陽（彩層＝１万度： 光球の上層大気）	

2003年10月	
京大飛騨天文台	黒点の正体＝巨大な磁石	

太陽	黒点	

太陽フレア	
１９世紀中頃発見	
黒点近傍で発生＝＞
磁気エネルギーが源	
サイズ〜（１‐１０）万ｋｍ	
全エネルギー	
1029 - 1032erg（水爆１０万ー１億個）	

京大飛騨天文台	

Ｈα彩層	
１万度	

太陽プロミネンス噴出（史上最大：１９４6年６月4日）	

Ｘ線で見たコロナ（「ようこう」衛星による）	

軟Ｘ線	
（1 keV)
２００万度ー	
数千万度	

フレアの正体	Hα 	X線	

磁気リコネクション	
（磁力線つなぎかえ）	

磁気リコネクションとは？	
磁力線（「ゴムひも」に似た性質）	

http://www-solar.mcs.st-andrews.ac.uk/~eric/

磁気エネルギーを短時間の内にプラズマの	運動エネルギーや熱エネルギーに変換	
地球磁気圏でも発生	最新太陽観測
ひので衛星が見た太陽	日本の新しい太陽観測衛星
ひので（Solar B） 衛星	
http://solar-b.nao.ac.jp/

コロナ加熱機構やフレア発生機構の	解明を目的として	
２００６年9月23日内之浦より打ち上げ成功	

史上最高空間分解能で	可視光磁場観測、	X線観測、	極紫外線分光撮像観測	

ひので衛星が見た黒点	ひので衛星が見た太陽フレア（可視光望遠鏡）	

太陽彩層はジェット、小フレアに満ち満ちている(Shibata et al. 2007 Science)

2006 Dec	  17	  	  20:00-­‐21:00	  UT	  

ひので衛星可視光望遠鏡で見た彩層（CaII	  H	  ﬁlter）	  ひので衛星が見たプロミネンスと彩層	
Okamoto et al. (2007)

Hinode/SOT Ca II H

プロミネンスはなぜ浮かんでいるのか？	

京大飛騨天文台撮影	2011年4月14日に Ｎａｔｕｒｅ 論文出版
記者発表、京都新聞、ＮＨＫ京都などで報道	太陽活動と地球	太陽風とコロナ質量放出（ＣＭＥ）（ＳＯＨＯ／ＬＡＳＣＯ，可視光／人工日食）	
太陽からいつもプラズマが流れ出している＝＞太陽風速度
秒速４００ｋｍ〜８００ｋｍ	

コロナ質量放出の速度：１００〜１０００ｋｍ／ｓ、質量：10億〜100億トン	

2003年１０月２８日のフレア（史上３番目のＸ線強度）	

• 10月28日 世界時11時 フレア発生	

北海道で観測されたオーロラ	

2003年10月29日 世界時１４時	

太陽活動の脅威	

「宇宙天気予報」が緊急の課題	

ちょっと こわい話	

太陽放射線による被爆の危険性	

１Sｖ	

１ｍSV	

恩藤・丸橋 「宇宙環境科学」 より	

巨大フレアの発生頻度（GOES クラス分類：X線強度で分類）	
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年 X M C---------------1989 59 620 1929
1990 16 273 2262
1991 54 590 2653
1992 10 202 1922
1993 0 74 1142
1994 0 25 336
1995 0 11 148
1996 1 4 81
1997 3 21 286
1998 14 94 1188
1999 4 170 1854
2000 17 215 2223
2001 21 310 2101

Ｃクラスフレアは１年に１０００回	
Ｍクラスフレアは１年に１００回	
X線強度が１０倍に	Ｘクラスフレアは１年に１０回	なると発生頻度が	Ｘ１０クラスフレアは１年に１回	１０分の１になる	
Ｘ１００クラスフレアは１０年に１回		
Ｘ１０００００クラスフレアは１万年に１回？	

太陽と生命、人間	• 過去に超巨大フレアが起きて生命に影響を与えたかもしれない
恐竜の絶滅原因は超巨大フレアか？	
• 生まれたばかりの星は超巨大フレア（太陽フレアの１００万倍の強度）を起こしていることが判明	
• 地球上の生命は太陽活動の嵐をいかに生き延びてきたのか？	
• 今後、人類は太陽放射線の荒れ狂う宇宙空間に進出することができるのか？ 人類は宇宙人となれるのか？ 宇宙人はいるのか？	

宇宙人はいるか？	

質問１： ＵＦＯは本当か？	
ＵＦＯ＝Ｕｎｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ Ｆｌｙｉｎｇ
Ｏｂｊｅｃｔ（未確認飛行物体）	
答： はい、未確認のものは、	本当にある。	
ただし、にせものも多い。		

質問２： ＵＦＯは宇宙人の乗り物か？	
答 ： いいえ、今のところ、	その証拠はない。	

質問３： 火星の人面岩は自然現
象か宇宙人のしわざか？ 	

1976年（バイキング1号）	

答： 自然現象らしい	

2003年（マーズグローバルサーベイヤー）	

質問４： 火星には運河はあるか？ 	
答： いいえ。	
しかし、かつて水が流れていた跡がある	質問５： 火星には生物はいるのか？	
答：	
まだ	不明	

火星の表面（マーズパスファインダー）	

タイタン
土星の衛星大気を持つ不思議な衛星	

カッシニ衛星による	土星の衛星タイタンの表面写真（カッシニーホイヘンス探査機）	

液体メタン	の川と海？	

タイタンの風景	質問６： 宇宙人はどれくらいいるか？	
ドレーク方程式	

• 答： 	

N = Rf p ne f l f i f e f d L

R=

１年間に銀河系の中で誕生する恒星の数〜１０	

fp =誕生した恒星が惑星をもつ確率	

ne =恒星あたり生命生存に適する惑星の数	

fl =そのような惑星上に生命の生まれる確率	

fi =生まれた生命が知的に成熟するまで進化する確率	

fe =通信手段をもつ文化が現れる確率	

fd =L=通信を行おうと望む確率	
文明の寿命	

質問７の答えの続き	
N = Rf p ne f l f i f e f d L• 悲観論者	
–––R=10
係数のすべて０．１	1年間に誕生	
文明の寿命 L＝１０００年	する星の数	
銀河系の中の文明数＝０．０１	

• 楽観論者	
–––係数のすべて＝１	
文明の寿命 L＝１０万年	
銀河系の中の文明数＝１００万	銀河系に知的文明が100万あれば、隣の文明までの距離は？	
• 銀河系の大きさ：
２０万光年ｘ２０万光年ｘ３００光年
１３３	＝ ４ｘ１０ 光年• 文明間距離（４ｘ１０１３光年３／１０６ ）1/3 	
= ３００光年	質問７： 宇宙人はどこにいるか？	
• 悲観論者（銀河の中に１文明）
隣の銀河、例えば、アンドロメダ銀河光で１００万年以上かかる	• 楽観論者（銀河の中に１００万の文明）
３００光年隣の恒星にいる。	

質問８ 太陽系外惑星は見つかったか？	
• 答： はい。最近、恒星のわずかな運動を測ることによって、木星質量の太陽系外惑星が続々と見つかり出した。	
• （2011年4月15日現在、543個）	
ぺガスス座５１番星（地球から	約５０光年の距離）の惑星に	よる主星のふらつき	
（マイヤーとクエロッツ1995）	

恒星、惑星は、今も銀河系の中で、続々と生まれつつある	すばる望遠鏡、太陽型星をめぐる惑星候補を直接撮像で発見 (2009年12月）	

惑星候補Ｂは主星から２９天文単位の距離にある	質問９ 宇宙の歴史と人類の将来？	
• 宇宙誕生 １37億年前	
• 太陽および地球誕生 ４５‐４６億年前	
• 原始生命誕生 4０億年前？	
• 陸上脊椎動物（魚＝＞は虫類） ５億年前	
• 恐竜絶滅６０００万年前	
• チンパンジー １０００万年前 	
• 人類
１００万年前	• 現世人類（新人） ２０万年前	
• 歴史時代５０００年	

質問１０ われわれは宇宙人を認識できるか？	
• 宇宙人はわれわれより５億年進化が進んでいるかもしれない。	
• だとすれば、われわれは宇宙人から見れば魚のようなもの。	
• 果たして魚はわれわれを認識しているだろうか？	

今日の話のまとめ
ー太陽、宇宙と生命、人間	• 宇宙は爆発だらけであることが、近年の天文観測から判明	
• 太陽よりはるかに巨大な爆発が至るところで発生している	• 生まれたばかりの星は超巨大フレア（太陽フレアの１００万倍の強度）を起こしていることが判明	
• 地球上の生命は原始太陽の活動の嵐をいかに生き延びてきたのか？ 	
• 地球以外の生命は？	
• 今後、人類は生き延びて、宇宙人となれるのか？	
• われわれは宇宙に進出できるのか？	
＝＞答えは太陽・宇宙の観測にある	おわりに	

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