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流星群

流星の仕組みとは?流星群はなぜ起こる?母天体(母彗星)との関係は?

投稿日:2018年12月12日 更新日:

流星はなぜ起こるのか、
その仕組みをご存知ですか?
 

流星は宇宙の塵によっておこる現象なんですが、
その詳しい仕組みの解説を
していきたいと思います。
 

また、流星群とはどういう現象か、
母天体(母彗星)とはどんな関係なのか、

など、流星群と母天体についても、
詳しく解説していきます。

 
 

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流星の仕組みとは?


 

まず、なにが原因となって、
なぜ流星という現象が起こるのか、
について、説明していきたいと思います。

 

流星というのは、宇宙空間に漂っている
塵(のような小さな粒子)が、

地球の大気圏に突入する際、
燃えて発光する様子のことをいいます。

 

その粒子は数ミリ~数センチくらいで、
重さも1gあるかないか程度の
とても小さなものが多いです。

 

ではなぜ、宇宙空間にそのような”塵”が
漂っているのかというと、

彗星が、太陽に近づくにつれて
表面が熱で溶かされ、小さな欠片を
軌道上に残していくからなんです。

 

彗星とは、主に、
氷や塵で出来た小天体のことで、その核は、
”汚れた雪玉”などともいわれています。

 

このようにして、宇宙空間に残った塵が
地球と接近すると、地球の引力に引っ張られて
地表めがけて落下してきます。

 

塵が小さくて、途中で燃え尽きて
無くなってしまうものがほとんどですが、

中には少し大きくて、
途中で爆発するように発火する
ものがあります。

 

これが、流星の中でもひときわ明るい
”火球”と呼ばれているものです。
 

 

さらに、火球の爆発で燃え尽きずに
地上まで落下してくるものがあります。
 

これが”隕石”です。

 

塵が大気圏突入の時に燃えるのは、
空気との摩擦ではなく、断熱圧縮という、
もっと大きな力がかかっているんです。

 

塵はものすごいスピードで
大気圏に突入してきます。

 

速いものでは秒速約40km!

 

それに地球の自転速度(秒速約30km)が
加わって、実に秒速約70kmにもなります。

 

このトップスピードを維持している流星群が
しし座流星群で、全流星群の中で最速です。

しし座流星群は秒速71kmです

 

車が時速60~70km位と考えれば、
1秒に70kmって・・・

ハンパないですねぇ。

 

横道にそれましたね^^;

 

それで、すごいスピードで突入してくるので、
塵の前方の空気がギュッと押し潰されて
とてつもなく圧縮されます。

 

気体は圧縮すれば熱を発する性質があり、
この現象を断熱圧縮といいます。

 

大気圏に突入した塵は
断熱圧縮によってプラズマ状態になり、
流星の発火・発光現象が起こります。

 

地上から観測できる流星は、
だいたい、上空100km位のところで
発光しているものが多いです。

 

流星のしくみはお解りいただけたでしょうか?

では、次の章では、流星群とは何なのか、
なぜ起こるのか、について、解説していきますね!

 

 
 

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流星群はなぜ起こる?

 

”流星群”という現象はなぜ起こるんでしょうか?

 

流星群というのは、簡単に言ってしまえば、
宇宙の塵の密度が濃いところに
地球が突入することで起こります。

 

もう少し、解りやすく説明していきましょうね!^^

 

流星の元になる物質(塵)は、彗星が残していく、
というのを上の章で述べました。

 

太陽の熱で表面が溶かされて・・・の部分を
もう少し詳しく解説すると、

太陽の熱で、汚れた雪玉のような彗星の表面が
蒸発してガスや塵が発生し、
それが彗星の周りを大気のように覆うようになります。

 

次に、太陽からの放射圧と太陽風によって
大気状のモヤ(コマといいます)が吹き飛ばされ、
太陽の反対側に伸びていきます。

 

これが彗星の”尾”です。
 

 

彗星の尾のガスは蒸発して無くなりますが、
塵は無くならずに、彗星が去ってからも
その場に帯状になって長い間漂います。

 

これがダストトレイル(ダストチューブ)です。

 

公転周期が短い彗星だと、同じ軌道を何度も通って、
そのたびにダストを残していき、
ダストトレイルはどんどん太くなっていきます。

 

このダストトレイルに地球が突入することによって、
地球の引力で塵が大気圏内に引き込まれ、

燃えて発光する流星という現象が、
大量発生するのが流星群です。

 

流星群は、空のある一点から
放射状に飛び出してくるように見えますが、

この中心点のことを
”放射点(ほうしゃてん)”といいます。
輻射点(ふくしゃてん)ともいいます)

 

この、放射点のある星座の名前をとって、
ふたご座流星群・ペルセウス座流星群などのように、
”○○座流星群”と名付けられています。

 

ダストトレイルは太陽や木星の引力などの要因で、
少しずつ移動したり拡散していきます。

 

ですが、瞬間的に消滅するものではなく、
彗星の軌道上に残り続けます。

 

地球の公転軌道も彗星の軌道も
常に大きな変化はないので、
流星群は毎年決まった時期に見ることができるんです。

 

そして、ダストトレイルの拡散具合などが要因となって、
流星群の突発出現などのイレギュラーな現象が起こります。

 
 

流星群の母天体(母彗星)について

彗星が残した塵によって流星現象は起きますが、
その塵を放出している天体のことを
”母天体”といいます。

 

母天体が彗星の場合は”母彗星”ともいいます。

 

また、小惑星が母天体となっている流星群もありますが、
それは、今のところ、ふたご座流星群のみです。

 

ふたご座流星群の母天体は
”ファエトン”という小惑星ですが、

ファエトンはつい最近まで
彗星だったと推測されています。

 

彗星と小惑星の違いについては、
以下の記事にまとめてありますので、
よろしければご覧ください。
    ↓     ↓
彗星と小惑星と惑星の違いとは?大きさ・質量 定義は何?

 

母天体は軌道上に多くの塵を残していき、
それが帯状になって残っているのを
ダストトレイルといいますが、

ダストトレイルと地球の軌道は
2カ所で交わることが多いので、

1つの彗星が、2つ、あるいはそれ以上の
流星群の母天体になることもあります。

 

例えば、

ハレー彗星が、みずがめ座η(イータ)流星群と
オリオン座流星群の母彗星であったり、

マックホルツ第1彗星が、かみのけ座流星群と
おひつじ座流星群の母彗星であったり、

などです。

 

また、しぶんぎ座流星群のように、
母天体がはっきりしていない流星群もあります。

 

しぶんぎ座流星群について、
詳しくは以下の記事をご覧ください。
     ↓     ↓
しぶんぎ座流星群 2019年のピークはいつ?どの方角で見られる?

しぶんぎ座流星群とは?方角と時間 仕組みと時期 母天体は?

 
 

まとめ

流星と流星群について、
何となく解っていただけたでしょうか?

 

流星群は、規模の小さいものまで数えると、
きりがないほどたくさんありますが、

まずは、年間三大流星群といわれている

しぶんぎ座流星群(1月)

ペルセウス座流星群(8月)

ふたご座流星群(12月)

あたりを観測してみてください。

 

この3つの流星群なら、
余程条件が悪くない限り、
流星を観測できると思います。

 

ぜひ、流星を身近に感じてみてくださいね!

 

関連記事

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