ちょっと想像してみてください。あなたは勇敢な宇宙探検家で、冒険のために太陽系を歩き回り、時間が許せば科学的探査も行います。ロケット船で地球から打ち上げられた後、最終的には、かつて冥王星として知られていた惑星の表面にある星々を見上げることになります。地球は現在、太陽に向かって 60 億キロ離れていますが、距離のせいで地球は見えなくなり、太陽を認識することさえ無駄に苦労します。それは失われた――無数の何千の中の一つの星、あるいは古いSFの比喩があなたに信じ込ませるものなら何でも。

このビネットのバージョンを何度も聞いてきましたが、小さな問題が 1 つあります。それは間違っています。

太陽は実際には、銀河にある他の何十億もの星とそれほど変わらない星です。しかし、私たち人間にとって最も重要なのは、その近さです。地球は、1 億 5,000 万キロメートル (近日点と遠日点で数百万キロメートルの差が出る) の距離で、太陽の周りをほぼ円形の軌道で公転しています。天文学的なスケールで非常に近いため、太陽は空で最も明るい天体です。その明るさをこっそり見ただけでも、目が潤んで網膜を損傷する可能性があります。

科学ジャーナリズムの支援について

この記事を気に入っていただけた場合は、受賞歴のあるジャーナリズムをサポートすることを検討してください。 購読 購読を購入することで、今日の世界を形作る発見やアイデアに関するインパクトのあるストーリーを未来に確実に届けることができます。

しかし、冥王星からの眺めはどうでしょうか？それは雪の世界です 過剰 遠くになるほど、太陽はより明るく見えるはずです。しかし、「薄暗い」とはどの程度の薄さなのでしょうか？それはわかります！

すべての星と同様に、太陽もあらゆる方向に光を放射します。したがって、太陽から同じ距離にいる人は、太陽がまったく同じ明るさで輝いているのを見るでしょう。その固定距離は、球の表面を定義します。たとえば、その半径が地球の軌道に等しい球の表面です。

次に、太陽から 2 倍離れたところにいる人を想像してください。私たちの星から放射された光は、はるかに大きな球面を覆い、薄くなっている、より正確には薄暗くなりました。小学校の記憶に戻ると、球の表面積は半径の二乗に依存することを覚えているでしょう。これは、地球から太陽までの距離が 2 倍の人は、光が 4 倍の面積に広がっているのを見ることになるため、明るさは 4 分の 1 に見えることになります。距離が 3 倍になると、太陽は 9 分の 1 明るく見えます。これは「逆二乗則」として知られており、計算がはるかに簡単になります。

冥王星は太陽から平均して地球より 40 倍離れています。これは、冥王星から見た太陽は、私たちのより公平で見慣れた世界よりも 40 x 40 = 1,600 倍明るく見えることを意味します (または、より良い数学文法を使用すると、1600 分の 1 の明るさになります)。大きな下落ですね！しかし、彼は実際どれくらい弱いのでしょうか？

私たちの空にある太陽は、満月の約 40 万倍明るいです。これは、太陽が引き続き冥王星から来ることを意味します 250倍明るい 地球から見た満月との比較。覚えておいてください、満月は簡単に読めるほど明るいので、遠く離れた冥王星からでも、太陽は地球の夕暮れと同じレベルで風景をよく照らします。

明らかに、それは夜の最も明るい星よりもはるかに明るいでしょう。このように考えてみてください。太陽が空の他の星と同じように見えるには、 空の他の星と同じように、それはあなたから離れていなければなりません。たとえば、ケンタウルス座アルファ星は三連星系です。太陽に似た 2 つの星と、それよりもはるかに暗い 3 つ目の星で構成されています。その中で最も重い星がこの星系の明るさを支配します。この星系は地球から 40 兆キロメートル以上離れたところにあります。 6,000 冥王星よりも何倍も遠いですが、空で最も明るい「星」の 1 つとして見えます。太陽をそのレベルの暗闇まで暗くするには、冥王星よりもはるかに遠くまで移動する必要があることは明らかです。

冥王星の太陽からの平均距離も使用したことを覚えておいてください。冥王星の軌道は実際には非常に楕円形であり、円から大きく外れています。最も近いところでは、太陽から地球までの距離の約 30 倍、最も広いところでは約 50 倍あります。つまり、最も遠いところでは、太陽は地球からの距離の 2500 分の 1 の明るさであり、まだ見るには十分な明るさ​​です。そして最大でも満月の100分の9、400倍の明るさで、目を細めて見なければならないほど明るく輝きます。たとえ太陽系から遠く離れていても、サングラスを着用した方がよいでしょう。

SFの比喩ではさらに悪化します。冥王星から見ると、私たちの太陽は他の星よりもはるかに明るいだけでなく、円盤のようにも見えます。地球の空では、太陽の円盤の大きさは 0.5 度です。平均的な視力を持つ人間は、60 分の 1 度程度の小さな物体を解像することができます。物体の見かけのサイズは、距離に応じて直線的に減少します。つまり、冥王星が太陽から地球よりも 30 倍離れている場合、太陽は 30 分の 1 大きく見えることになります。私たちの星が円盤として見えるにはまだ十分な大きさです。それは確かに小さいですが、はっきりとした形のない星のような点ではありません。冥王星が太陽から最も遠いとき、私たちの星は地球から見たときの 50 分の 1 の大きさに見えると仮定します。 欲しいです これを未解決の点と見なしますが、この見方は冥王星が軌道上のどこにあるかによって異なります。太陽は、冥王星の一年の大部分の間、非常に明るいが小さな円盤になります。

それはなんと驚くべき光景でしょう！私たちの空で非常に支配的な太陽は、引き続き冥王星の空を支配しますが、その力ははるかに小さくなります。

偶然にも、冥王星の大気は信じられないほど薄いにもかかわらず、地球の海面の大気の密度の約100万分の1です。太陽の光が高い正午であっても、冥王星には太陽の光を散乱させるほどの大気がないため、空は暗くなります。しかし、太陽の明るさにより、何千もの星はおろか、星を見ることも依然として困難です（ただし、宇宙服を着た手で太陽を遮れば、おそらく数個しか見えないでしょう）。

しかし、冥王星の黄昏時に状況は一変します。太陽が地平線の下にあるとき、十分な散乱が存在するよりもはるかに多くの希薄な大気を見ることになります。 できる太陽に近い空を青くするまるで地上の空のよう！

冥王星の青い空がその地球外の光景をより快適なものにするのか、それとも単に異国情緒を高めるだけなのかはわかりません。しかし、私は SF が科学の情報を得て、素晴らしい場所を現実的に理解できるようにする方法が大好きです。冥王星で体験できるすべての奇妙なことの中で、太陽の眺めがリストのトップに挙げられますが、さらに奇妙なのは、そのような異質な場所が時々地球を思い出させることがあるということです。