なぜ地球以外の惑星に生命が存在しない?原因は「極端な気温差」

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2015.09.12

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太陽系惑星の中で生物が存在しているのは、地球だけだと考えられています。ではなぜ、地球だけなのでしょうか? それはまずハビタブル・ゾーン(生命居住可能領域)と呼ばれる気温が安定している場所に位置しているためです。

では、他の太陽系の惑星はどうなのでしょう? 地球のように生物が存在できる環境って、本当にないのでしょうか? 惑星の温度に焦点を絞って、考えてみましょう。

■地球は時間や季節で気温が変わる

地球の表面温度は、気温を測定する時間や、季節、そして場所によっても変わってきます。地球は約24時間に1回自転しますが、地球の片側には光が当たらない時間ができるため、昼には気温が上がり、夜には下がります。

また、地球の傾斜軸は、太陽の黄道に対して約23度傾斜しています。そのため北半球と南半球は夏と冬の間、片方が太陽に近づきもう片方は離れるため、季節が真逆になります。

季節の変化がない地域もあり、赤道上では平均気温が他よりも高く、雨季になると気温も少し変化しますが、寒暖の変化がほとんどありません。これは、赤道に到達する日光の量があまり変化しないからです。

■最高気温と最低気温は163.9度差!

地球表面の平均気温はおおよそ14度ですが、地域によってかなり差があります。

記録的な最高気温は、イランのルート砂漠で観測された70.7度です。一方、記録的最低気温は1983年7月21日に、旧ソ連の南極観測基地であるボストーク基地で観測された-89.2度です。

2010年8月10日には、人工衛星により、再び南極で-93.2度が計測されましたが、地表で計測されたものかわからないので、ボストーク基地での記録がいまだに歴史的最低気温になっています。それでは他の惑星はどうなのでしょう。

■他の惑星はもっと極端な気温差が

地球の気温は、1日の時間、季節、場所によって変動しますが、太陽系の他の惑星に比べるとかなり安定しています。

水星の気温は、極端な暑さから極限の寒さまで幅広く変化します。これは太陽に近く、空気が無く、自転の速度が遅いせいです。気温は、太陽光のあたる側では465度まで上がり、あたらない側では-184℃まで下がります。

金星は、二酸化炭素と二酸化硫黄を含む大気のおかげで、温室効果が生じるため、太陽系の中でもっとも熱い惑星です。気温が一番高い時で460度まで上がります。

火星の表面の平均温度は-57度ですが、赤道では日中に20度まで上がり、両極では-153度まで下がります。

気温差はあまりなく、ハビタブル・ゾーン(生命居住可能領域)のぎりぎりの外縁部に位置していますが、地球よりずっと寒く大気も薄いので、生物が熱を保つのには不十分です。

木星は巨大ガス惑星で、地面が固体でなく、地表の温度を正確に測ることはできませんが、雲の上から測定すると、気温は推定-145℃です。

土星は、平均気温-178℃の冷たい巨大ガス惑星ですが、傾斜しているので、南半球と北半球が別々に温められて、季節ごとに気温が変化します。

天王星は、太陽系で最も冷たい惑星で、記録にある最低気温は-224度です。一方、海王星の上層大気の温度は、-218度まで下がります。

このように、太陽系惑星の気温差には幅があります。その中で、地球だけが気温が安定していて、生命を維持できる環境を作り出しているのです。

■地球ほど安定した気候の惑星ない

地球は3.75億年前の太陽系の初期、太陽光は現在の25%ほど弱く、地球の大気はまだ形成過程でしたが、メタンガスと二酸化炭素の濃度によって、地球の原子大気は地表の温度を氷点以上に保持できていたようです。

地球ではまた、2.4億年前に5度の氷河期を含む断続的な気候変動がありました。氷期と氷期の間には、間氷期があり、この時期に地球の気温は上がり、雪解けが起きました。

二酸化炭素と温室効果ガスの濃度が上がったおかげで、20世紀半ば以降、地表の平均気温は安定して上がっていきました。しかしどれだけ長い氷河期を迎えても、他の惑星と比較すれば安定した気候と言えるのです。

太陽系惑星の温度は、それぞれにかなり違います。しかしほとんどが極端に熱かったり、冷たかったりして、安定した気候を作っている惑星は地球以外には無いようです。

やはり、今のところは地球だけが寒暖差が少なく安定した状態を維持できているので、生物が存在するのです。私たちが将来、生命体を発見できるとしたら、太陽系から遥かかなたにある惑星なのかもしれません。

(文/スケルトンワークス)

 

【参考】

What is Earth’s Average Temperature?-io9.com

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