2020年7月2日の午前2时半ごろ、関东地方の空に満月よりも明るい「火球」が出现しました。また11月29日の未明にも、とても明るい火球が西日本でもくげきされました。特に7月2日の火球出现の直后には、千叶県习志野市内で陨石がみつかっています。これまでに国内で见つかった陨石は53个ですが、火球といっしょに観测(かんそく)されたのははじめてのことです。火球とはどのような现象(げんしょう)で、その観测から何がわかるのでしょうか。
光の“正体”は?
2020年7月2日の午前2时半ごろ、関东地方の空に満月よりも明るい「火球」が出现しました。また11月29日の未明にも、とても明るい火球が西日本でもくげきされました。特に7月2日の火球出现の直后には、千叶県习志野市内で陨石がみつかっています。これまでに国内で见つかった陨石は53个ですが、火球といっしょに観测(かんそく)されたのははじめてのことです。火球とはどのような现象(げんしょう)で、その観测から何がわかるのでしょうか。
明るく光る火球
宇宙空间には、たいへん小さなチリゴミや小石のような物体が无数にただよっています。これが地球に向かってきて毎秒10办尘をこえるもうスピードで大気に飞び込み、空気などの分子としょうとつして光を出す现象が流れ星(流星)1です。そして火球は、流星の中でも特に明るいものをさします。
厳密(げんみつ)なきまりはありませんが、地上で観测された明るさが-3~-4等级より明るくなるものを火球と呼んでいます2。ふつうの流星では飞び込んでくるチリの大きさは约1尘尘から数肠尘ほどですが、それより大きなものだと火球になります。
ときには大気中で燃えつきずに地上にとどく场合があり、これが陨石です。
宇宙空间のチリは、彗星(すいせい)や小惑星(しょうわくせい)がもたらしたものと考えられています。宇宙では、地球などの惑星ばかりでなく、彗星や小惑星も太阳のまわりを公転していて、とちゅうでチリを出しているのです。
※1 流星はしばしば「燃(も)えている」と言われますが、厳密には燃える(=酸素(さんそ)と結びつく)のではありません。大気の分子と衝突することで運動エネルギーが熱エネルギーに変わり、この熱でガス化した流星本体や大気の分子が光を出します。
※2 火球は、国際天文学連合(IAU)では「100kmはなれて見た場合にかんさんして-4等星よりも明るいもの」、国際流星機構(IMO)では「真上に見えたとかんさんして-3等星よりも明るいもの」とされています。
流星や火球の経路(けいろ)
明るい流星、特に火球では、発生したときに音が闻こえたという报告があります。空気とのしょうとつで発生した衝撃波(しょうげきは)3が、音に変化して伝わるのではないかと言われています。この场合、観测している场所と流星は数10办尘以上はなれているので、音が発生してから闻こえるまで、数分间以上かかります。この音が観测された例もありますが、発光したときの音が火球と同时に闻こえることはありません。また、火球によってでんじ波(电波)が発生して光の速さで伝わり、そのえいきょうによって音のように感じられるという説もあります。まだくわしくはわかっていませんが、火球からは目に见える光以外にも何かがとどいているかもしれません。
※3 物体が音速より速い速度で空気中を移動すると、ぶつかる空気の圧力が異常(いじょう)に高くなり、衝撃波というエネルギーの波が発生します。衝撃波はまわりに広がるうちに普通の音に変化します。
光や音以外にも、火球はさまざまな情报を私たちに伝えてくれます。そのひとつは、大気の上层(じょうそう)がどんな様子か…ということです。流星が通ったあとに淡い光を出すけむりのようなものが数分间にわたって残ることがあります。これを「流星痕(りゅうせいこん)」といいますが、明るい火球ではときどき见られる现象です。流星痕が変化していくようすから、高度数10办尘の大気の动きを考えることができるのです。
火球が陨石になって落ちてきた场合、陨石はとても重要な研究材料になります。なぜなら陨石のもととなった宇宙空间のチリや小石は、彗星や小惑星が残したものだからです。彗星や小惑星は、约46亿年前に太阳系が诞生(たんじょう)したとき、惑星にならずに取り残された物质です。そのかけらである陨石は、宇宙空间に残されている、约46亿年前を考える重要な手がかりです。流星や火球、そして陨石は、原始太阳系からの时を超えたおくりものなのです。
流星痕とその変化
画像提供:爱知県立一宫高校地学部
天然のチリや小石ではなく、人工的な物质が宇宙から飞び込んできても流星や火球になります。古い人工卫星が地球に落下するときに见られますが、その他に、卫星轨道(えいせいきどう)上から流星のもとになる物质をまいて、人工的にたくさんの流星を作る试みも検讨(けんとう)されています。いつの日か、雨のようにふり注ぐ人工流星が见られるかもしれません。
光の“正体”は?
レンズと反射镜
色と光