地球の質量

質問

お世話さまです。時々疑問に思うのですが、

地球には毎日、沢山の宇宙塵や隕石、荷電粒子が降り注いでいますよね。
また逆に大気の一番外側では、大気の一部が宇宙空間に離脱している可能性もありますよね。結局の所、数十億年の内に地球の質量が変化しているわけですよね。

地球の質量は増加しているのでしょうか？減少しているのでしょうか？それとも将来も不変でしょうか？
それらは天文学的に、地球の歴史を語る上で無視できるものでしょうか？

お暇なときに、よろしくお願いします。

回答No.2

nozomi500 · ベストアンサー

大した違いはないにしても、出ていくよりははいってくるもののほうが大きいように思います。まあ、地球の大きさから考えればほんのわずかでしょうが。
出ていく空気にしても、軽い水素とかが多いだろうし。
（いや、さいきん、「ボイジャー」とかロケット（燃料含め）を宇宙に捨てている？）

お礼

降ってくる物が沢山あって、どれくらいあるのか私にはわかりませんが、ううん・・・、引力圏を離脱する観測機と燃料と燃焼ガスは、極僅かなんですね。
水素のような軽く、運動量が多い気体元素は、nozomi500がおっしゃる通り、減少してるんですね。
ご回答有難うございます。

回答No.6

mmky

No.4,mmkyさんです。
いい加減な試算で、
No.5のoshiete_gooさんに怒られてしまいましたね。
「太陽のお母さんは息子の地球にミルクを与え続けているということですね。」これは間違いないのですが、どのように転化されているのかは、もう少し研究する必要がありますね。
「植物については、初期の土壌の重さと植物の乾燥時の土壌の重さの比較はいりますね。」
すこし増えているという予想なのですがどでしょうか？
それから、魚は「植物プランクトンとの連鎖」なので植物プランクトンの代わりに魚を使いましたが、植物プランクトンも光合成の影響なのでカウントしましたが、質量増加の影響の研究はないですね。
質問者のennuiさんへ、
というようにいろんな意見がありますので、将来、皆さんが納得できるような答えを出すようにがんばって勉強してくださいね。
「太陽のお母さんは息子の地球にミルクを与え続けているということですね。」の概念を信じて研究すれば、ノーベル賞をもらえるような発見があるかもしれませんよ。
その時は、教えてgooに書き込んでね。mmkyさんみるからね。
楽しみました。ありがとう。
追伸まで

お礼

遅れてお礼いたします事、お詫び申し上げます。
光合成はともかく・・・、
私は、天文学の事、時々考えますが、色々な回答を見て、不思議なノスタルジーを感じます。この質問してから、お金が溜まったら、また自前のシュミット鏡が欲しくなってしまいました・・・^^;
そう、謎を謎のままとしないで、私もちょっとアクション起こしてみますね。
＞教えてgooに書き込んでね。mmkyさんみるからね。
みててね～!(^^ゞ・・・なんちって(^^)
（gooサイトいつまであるんだろう・・・^^;）
mmkyさんのアドバイス、ナイスです!!

回答No.5

oshiete_goo

#4のご回答だと地球の質量増加の計算の根拠が違っていて, 光合成等は（光エネルギー以外は）地球上の物質の循環に過ぎないので, 地球全体でみた正味の質量増加にはなりません.

なお，太陽からの電磁波のエネルギーの流入はあるにしても, (熱収支の均衡の意味で, 赤外線等の形で再度放射されますので）時間平均としてはほぼ質量変化なしでしょう.
荷電粒子等の寄与の評価は分かりません．再放出もある？

厳密な評価は分かりませんが, 大ざっぱな結論は#1,2,3の皆様と同様です.　
多分＃２さんや＃３さんのご回答が適切な判断ではないかと思いますが，
＃１さんの冷静なご意見も非常にもっともです．
それ以上は惑星科学にさらに詳しい方や専門家のご回答が必要です．

お礼

ご回答有難うございます。お礼が遅れまして申し訳ございませんm(__)m
こうして考えてみると、なかなか解らない事が身近にあると言う事を考えさせられます。
＞荷電粒子等の寄与の評価は分かりません．再放出もある？
磁気を持ってしても、位置エネルギーにしても再放出がありそうな気が私もします。そこらへんは昭和基地で研究中なのかな・・・・。

gooが始まった頃にあったような、鋭いご指摘、私、感動しました。やっはりoshiete_gooさんのお名前にふさわしいご回答だと思いました。

回答No.4

mmky

[地球の質量は増加しているのでしょうか？減少しているのでしょうか？それとも将来も不変でしょうか？ ]いうことですが、
回答としては、太陽の質量は確実に減少しており、地球の質量は確実に増え続けているというのが正しいですね。
太陽のお母さんは息子の地球にミルクを与え続けているということですね。
太陽エネルギーの恩恵は、隕石などの偶然的なものに比べようがありませんね。
では、地球の質量は年間どのぐらい増えているかということですが、熱交換エネルギーをはずせば、光合成による植物の質量増加は大きいですね。また
動物、特に新しく生まれる魚の数は膨大ですからこの質量増加も大きいですね。数字はいい加減ですが、試算してみましょう。
地球の表面積（４πｒ＾2）の約４割が陸地ですから、この４割のさらに半分
で何らかの植物が自生、または栽培されているとします。１年間に単位面積
（1Ｋｍ＾2）あたり１トン＝1000Ｋｇの植物が発生したとしますと、
植物の総重量は、４π（6300）＾2*（0.4）*（0.5）*1000Ｋｇ≒10＾10Kg　ですね。これが１年後に枯れて干草（15％）になったとしますと、１年後に増加した質量は、10＾10Kg*（0.15）＝1.5*10＾9Kg
魚や珊瑚などの死がいの重量も植物なみと考えますとトータルで3*10＾9Kg
ぐらいずつ増えているという勘定になります。（これいい加減な試算ですけ
ど。）
地球の総重量は、{４π（6300000）＾3/3}*(5.5)=5.7*10＾21Kg ですから
年の増加Δは、3*10＾9Kg/5.7*10＾21Kg =6*10＾(-13)　ですか。
正確にはわかりませんが、植物や動物（魚）が発生したのが20億年前ぐらいだとしますと、2*10＾9年ですね。6*10＾(-13)*2*10＾9年≒10＾（-3）
１/1000　ぐらいですから、２０億年前の地球は今より1/1000ぐらい軽かった
ということですか。
（いい加減な試算でも1/1000ということです。）

参考になるかな

お礼

ご回答頂き、しかも長文回答を頂き有難うございます。
＞太陽のお母さんは息子の地球にミルクを与え続けているということですね・・・
太陽から得るエネルギーが膨大なんですね。
太陽風に含まれる、プロトン、アルファ粒子、そのたプラズマは膨大で、それが極磁場に降り注いでいますね。
＞２０億年前の地球は今より1/1000ぐらい軽かった
・・・・・・。重力ポテンシャルに比較的大きな影響があるということですね・・・。

回答No.3

nrb

普遍ではなのは確か
１．熱エネルギーの問題
　　物を燃やすと質量が少なくなり熱エネルギーになり大気から宇宙に放射される
２．今の科学では測定不能なので推測レベルになる。
では増えているの減っているの又はほとんど均衡しているの
今の科学では回答不能ではないでしょうか

お礼

ご回答ありがとうございます。
＞１ですが、
熱エネルギーを過分に含んだ分子は、大気圏上層部では、引力圏から離脱する可能性が高い訳で・・・、太陽からの光エネルギーで得たエネルギーだけの時代よりは、石油からの熱エネルギーで、運動性が高くなった元素類は大気中に増加してるんですね。
＞２
現在の科学では測定無理なんでしょうかね・・・(ーー;)

回答No.1

nubou

地球の寿命は５０億年程度なのでそんなことは全く問題になりません
１０億年後には人間がすめる状況ではないのですから
そして質量が意味ある量減る前に地球は膨張した太陽に焼き尽くされます

お礼

ご回答ありがとうございます。
人類が存在する期間は地球の歴史にすれば瞬きよりも短く、また、その間に受ける影響は少ないのかもしれませんね。ただ、重力が生物の進化に、影響を与えるぐらいの変化があるか、ついつい考えてしまいました。