何故 太陽に水素が集まるのか。

質問

宇宙の初期ならば分かるのですが、太陽がいろいろな最後を迎えて重い元素が誕生している。
その為に惑星や衛星が存在するのは理解できますが、太陽は水素だけを集めて輝いています。

太陽も水星も地球も均一に成らないのは何故ですか。

回答No.3

noname#24872 · ベストアンサー

太陽がほとんど水素でできているのは、宇宙において水素がもっとも豊富に存在する元素だからです。

宇宙における、各元素の存在量比を「宇宙存在度」といいます。

http://home.hiroshima-u.ac.jp/er/Min_G1.html

これを見るとわかるように、宇宙に存在する原子の約92%が水素、7%がヘリウムで、その他の元素はすべて足し合わせても1%足らずに過ぎません。万有引力によって重力中心に落ち込む速度は重い元素も軽い元素も同じなので、出来上がった原始太陽のほとんどは水素から構成されるのです。

超新星爆発によって重い元素が撒き散らされるのは確かですが、それらの重元素は恒星の中心部で作られるにすぎません。たとえば太陽は水素が核融合によってヘリウムに変わっている段階の星ですが、この核融合反応が起こっているのは高温高圧の中心部で、私たちが見ている太陽は、核融合反応で熱せられた水素からなる大気層です。超新星爆発においても、吹き飛ばされる物質の大半は、最後まで核融合反応を起こさなかった水素なのです。

火星までの惑星が水素ガスをほとんど含まないのは、No.1の方とNo.2の方が回答されている通りです。微惑星が衝突を繰り返して惑星に成長する前に太陽風によって飛ばされてしまった上、わずかに残ったガスも惑星の引力が小さいために宇宙空間に逃げてしまったのです。

お礼

私の疑問に全て納得がいく素晴らしいご解説。
宇宙に１％しかないものだけで地球が出来ているなんて、贅沢なのですね。ご回答に心より感謝申し上げます。

回答No.2

luune21

どちらかというと水星、地球、金星、火星のような岩石惑星のほうが例外だと考えたほうがわかりやすい気がします。木星、土星、天王星、海王星といった巨大ガス惑星は、その大部分は水素とヘリウムからなっています。

まず、分子雲が何らかのきっかけ（暗黒星雲同士の衝突や近隣で起こった超新星爆発など）で圧縮され、自分自身の重みで収縮をはじめます。それが高密度に収縮して赤外線を発するようになります。これが原始太陽の誕生です。

原始太陽は広大なガス円盤を伴っていますが、その中の塵が凝縮し微惑星が誕生します。やがて、この微惑星は激しく衝突・合体をするようになります。太陽に核融合のスイッチが入るのはこの頃です。

この微惑星の衝突・合体が原始惑星をつくりますが、このとき木星より内側の軌道では太陽を周回するスピードが速くあまり大きく育つことができなかったのです。合体するより砕けていたほうが多かったことでしょう。
このため引力が弱く周辺のガスを多くとらえられなかったのです。
そいう意味では引力の差といってもいいかもしれません。

お礼

木星より内側の軌道ではーー。
水星、地球、金星、火星のような岩石惑星のほうが例外だと考えたほうがわかりやすい気がします。木星、土星、天王星、海王星といった巨大ガス惑星は、その大部分は水素とヘリウムからなっています。

目が覚めた思いです。公転速度に影響されるとはびっくりしました。ご回答有り難う御座います。

回答No.1

sekisei

太陽系の生い立ちに理由があると思います。
太陽が誕生すると同時に他の惑星も誕生をしていたのですが、初期はおそらくどの惑星も周辺にガスを持っていたと思います。
ところが太陽が核融合で活動を開始すると同時に太陽風が発生します。
その風により太陽に近い惑星周辺のガスは吹き飛ばされたため現在のような岩石主体の惑星になってしまいました。

あと太陽にも炭素や珪素などの元素は一応あります。
http://www.konan-u.ac.jp/Kenkyu/buturi/cosmos/cos_05.htm

お礼

太陽風には理解しがたい思いがしていましたが、他の人も同じです。
ご回答有り難う御座いました。