宇宙や地球の誕生、そして大きさについて

宇宙、現在も多くの研究者たちがその謎を解き明かそうと日々研究しています。私たちには想像もつかないくらい大きい宇宙、その誕生と宇宙や地球の大きさについて調べてみました。

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宇宙の誕生

宇宙の始まりについて、ある説では、宇宙は「無」から生まれたとしています。「無」とは、物質も空間も、時間さえもない状態。しかしそこでは、ごく小さ な宇宙が生まれては消えており、そのひとつが何らかの原因で消えずに成長したのが、私たちの宇宙だというのです。また生まれたての宇宙では、時間や空間 の次元の数も、いまとは違っていた可能性があります。ある説によれば、宇宙は最初は11次元で、やがて余分な次元が小さくなり、空間の３次元と時間の１次 元だけが残ったのだといいます。宇宙の始まりは、まだ多くの謎につつまれています。それを解き明かしていくのは、いまこれを読んでいるあなたかもしれま せん。

引用元-|　宇　宙　図　|　宇宙はどのように生まれたのか？

地球の誕生

私たちの住む星、地球ができたのは、今から約46億年前のことだ。原料となった物質は、微惑星に含まれていた岩石や金属であった。微惑星の衝突・合体の繰り返しによって地球は今の形、大きさを作っていった。小さいものは大きいものに吸収されていき、徐々に一つの惑星へとまとまっていったのである。地球の元である原始地球は、こうして誕生した。 　

原始地球の半径が現在の地球の約2割、1500kmくらいになると、衝突脱ガスを起こすようになった。脱ガスにより、中に含まれていた二酸化炭素や水、窒素などのガス成分は放出され、原始地球のまわりを覆った。原始大気の誕生である。原始大気は水蒸気を主成分とし、二酸化炭素や窒素、一酸化炭素を含んでいたと考えられている。 　

微惑星の衝突エネルギーは熱エネルギーに変換され、地球を加熱していった。原始地球が大きくなるほど微惑星の衝突速度は大きくなっていき、また形成の最終段階では火星サイズの惑星の衝突も起きたといわれている。地球の半径が現在の4割程度になると、この衝突エネルギーと、水蒸気の大気による保温効果によって、地表の温度は上昇しはじめた。そして現在の地球の半径の半分ほどまで成長したとき、地表の高温はとうとう岩石を溶かしはじめた。地球の表面はマグマ・オーシャンとよばれる厚いマグマの海と化したのだ。マグマ・オーシャンができたことにより、重い（密度の大きい）金属鉄はずぶずぶと地球の中心部へと沈んでいった。こうして地球の核（コア）は作られたのである。 　

地表がマグマ・オーシャンで覆われている間も、大気の上層300kmくらいのところでは水蒸気が凝結し､雲ができ､雨が降っていた｡しかし、その雨は高温のため蒸発してしまい､地表まで届くことはなかった｡やがて微惑星の衝突がおさまり､地球全体の温度が低下しはじめると､ようやく雨は地表に届くようになった｡地表での最初の雨である｡このできごとは、現在の地球の9割ほどの大きさのときに起きたと考えられている｡雨は地表を急激に冷やし､地表を固めていった｡そして今まで大気中にたまっていた大量の水蒸気が、一気に雨として地表に降り注いだ｡こうして数百年から千年足らずで海はできあがってしまったのである｡現在太陽系の中で液体の水を持つ惑星は地球だけであるとされている。まさに奇跡ではないだろうか。 　

こうしてこの奇跡の星、地球は1億年の時をかけて形成されたのである。

引用元-地球の誕生

地球の大きさ

日本列島の東京～博多間が約１１７６キロメートル
地球の大きさは、大気圏を含めないで、
半径約６４００キロメートル
地球の全周は、約３８５００キロメートル
光がこの地球の周りを進んだ場合、
１秒間に約７周と半、進むようです。
[光の速度は、１秒間に約３０万キロメートル進む]

引用元-宇宙の大きさ

太陽系の大きさ

太陽から、水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星の惑星があります。
残念ながら冥王星は近年惑星とは認められなくなりました。
太陽から地球までの距離を１天文単位（１億５０００万ｋｍ）とします。
太陽からの各惑星までの距離は
水星ーー５８００万ｋｍ
金星ーー１億８００万ｋｍ
地球ーー１億５０００万ｋｍ
火星ーー２億２８００万ｋｍ
木星ーー７億７８００万ｋｍ
土星ーー１４億３０００万ｋｍ
天王星ーー２８億８０００万ｋｍ
海王星ーー４５億ｋｍ
冥王星ーー５９億ｋｍ

ちなみに、冥王星までの距離が３９．５天文単位です。
海王星から約１０００天文単位までの間に、
微小天体がドーナッツ型に分布しています。
これを”カイパーベルト”と呼ばれています。
その中に、９０－１２５天文単位に太陽圏があり、
宇宙からの有害な宇宙線を地球に届かないように
防いでくれています。
太陽圏は太陽から吹く太陽風のスピードが落ちて
ゼロになる所です。

この太陽圏の外側に、オールトの雲が広がっています。
オールトの雲は”彗星の巣”と言われ、
太陽から５万天文単位付近（約１光年）のところで
球状に太陽を取り巻いています。
かろうじて、太陽の重力が及んでいます。
ここまでを太陽系の一員と推測されてます。
ですから、我々の太陽系は直径２光年の大きさだと推測されます。

引用元-宇宙への旅人 太陽系の大きさ

銀河系(天の川)の大きさ

私たちが現在、存在している銀河系は直径が約10万光年の大きな渦巻きの形をしていると考えられていましたが、最近の研究によりますと中心部分に棒状の様な構造をしたものが発見されました。
 
それによって、今まで私達の銀河系は「渦巻き型銀河」と考えられていたのが「棒渦巻き型銀河」と成ったそうです。
現在この棒は5本あることがわかっています。
 
この銀河系は「天の川銀河系」とも呼ばれ、その中には約２０００億個の星や惑星が存在しているそうです。
もちろん、私たちの地球もこの銀河の中に入っています。
 
約２０００億個ですよ・・・すごい数ですね。
 
大宇宙には、この銀河系のような惑星の集団が約１０００億個以上も存在すると考えられています。

引用元-銀河系～銀河系の構造～

宇宙の大きさ

宇宙は137億年前に誕生しました。それ以来、宇宙はどんどん大きくなっていますが、今の宇宙の本当の大きさはまだ分かっていません。

ただし、私たちが観測できる宇宙の大きさは分かっています。これは宇宙の年齢で決まっています。なぜなら、どんな物も光の速さ（秒速30万km）を超えられないので、いまのところ137億年かかって光が進む距離（137億光年）までの宇宙しか観測できないからです。

様々な観測から、実際の宇宙は137億光年よりもかなり大きいことが分かっています。実際の宇宙の大きさに比べると、137億光年というのは無視できるくらいの大きさかもしれません。

引用元-宇宙の大きさはどれくらいですか？│宇宙の果て│宇宙科学研究所キッズサイト「ウチューンズ」

地球の直径を1㎜とすると宇宙の大きさはどのくらいか？

・月までの距離30mm
・太陽の直径109mm
・太陽までの距離11.8m
・太陽から木星まで61m
・太陽から土星まで112m
・太陽から天王星まで226m
・太陽から海王星まで354m
・アルファケンタウリまで3200km
・シリウスまで6400km
・アルタイルまで1万2000km
・ベテルギウスまで32万km
・銀河系の直径は7500万km
・アンドロメダ銀河まで17億km(太陽～土星で14億km)となります。

■おまけ：大きさで例えると
・地球の直径1mm
・太陽の直径11cm
・おおいぬ座VY直径220m

引用元-【宇宙の雑学】みんなのうちゅう【驚愕の宇宙】 – NAVER まとめ

まとめ

宇宙の誕生は奇跡的で、宇宙の大きさは我々に想像できないくらい壮大でした。科学の発展により、さらに宇宙が身近に感じられるような大発見を期待したいですね。

twitterの反応

https://twitter.com/luv_and/status/771591752947867648

「宇宙の大きさは、まだよくわかってないんだ。でも、地球から理論上は半径約460億光年の球状の範囲が観測できるはずなんだ。こんな広い宇宙で僕ときみが出会えたのは、きっと奇跡だね」

— 理系男子 (@RIKEI_danshi) August 29, 2016

https://twitter.com/gonsaaan_ss/status/769450341725184000

地球と似た大きさで
水が液体のまま存在できる惑星が見つかる！
地球からわずか4光年の近さ！

宇宙規模で考えたらものすごく近い距離だが
今の人間の技術では到底無理
1光年行くのにスペースシャトルで40000年かかるから
160000万年ほどかかる

— 長谷部皇紀 (@katoryu007) August 25, 2016

さそり座の一等星アンタレスの直径は太陽の700倍〜800倍とも言われていて、太陽の位置にアンタレスがあった場合、余裕で地球の軌道圏内を超える大きさになるんだよ。宇宙ヤバい☆ 今日晴れるいいなぁ〜

— 井俣太良 Taira Imata (@TAIRANT1975) August 24, 2016

現在観測可能な宇宙の範囲を東京ドーム1個分としたら、地球の大きさは水素原子の半径0.0528ナノメートルですわ

それに比べても人間の悩みは、なんて小さいものでしょうか

— エリス (@elice0218) August 20, 2016

https://twitter.com/astrophys_tan/status/766268213109755906

宇宙ってすごい。
太陽を直径50センチと仮定すると、地球はわずか直径5ミリの大きさになるらしい。
さらに、その直径50センチの太陽の1420倍の直径を持つ惑星がある。その名はガーネットスター。直径50センチの太陽に対して、直径70メートル。もはや異次元。
まだ大きい星もあると言う

— みすてぃ (@mistogangan) August 17, 2016

この大地、この三千世界の宇宙の大きさに比らべたら、地球の人間に等しく、宇宙の塵の様な小さなものとなりはてるのである。偉大なるかな大空よと賛嘆せざるを得ない。我等は大地を放れて生きられないと同時に大空の恵を（自然の理法）をはなれて生活は出来ないのである。

— 100年前の違星北斗 (@kotan_bot) August 6, 2016