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zoom RSS グリーゼ581星系での色〜宇宙戦艦ヤマト2199第三章

<<   作成日時 : 2012/12/05 22:54   >>

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 宇宙戦艦ヤマト2199第三章では、旧作の「オリオン座三ツ星のアルファ星」に代わって、赤色矮星「グリーゼ581」が舞台となる。

 赤色矮星は、太陽にくらべ質量が小さく、表面温度が低い恒星で、赤みがかった色をしている。グリーゼ581は地球から約20光年の距離にあり、複数の惑星をもつことで注目される恒星の一つである。なかでも、グリーゼ581gは、恒星からの輻射が太陽系における地球と同程度になり、居住可能性がある距離範囲「ハビタブルゾーン」内に位置するといわれている。作中でもそれを意識してか、地球型と思しき惑星がちらりと映る。

 作中では、グリーゼ581本体が赤い星として描かれているが、実際にグリーゼ581の光の下で、物体はどのように見えるのだろうか。

 Wikipedia日本語版によると、グリーゼ581のスペクトル型はM3、表面温度は絶対温度約3480Kである。この温度から、プランクの公式を使って、グリーゼ581が発する光(可視光以外も含む)の強度分布を計算できる。

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図1 太陽とグリーゼ581の波長ごとの放射強度分布

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図2 図1の波長を対数であらわし、強度分布を正規化したもの



 グリーゼ581の放射は太陽に比べるとかなり弱く、かつピークが赤外線域にあることがわかる。

 次に、図中の青、緑、赤の波長での強度から、光の3原色を合成して、太陽とグリーゼ581の光の色を再現してみた。Bryce7で描画した。

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図3 三原色ライトで合成した光の色

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図4 グリーゼ581の明るさをピーク波長の明るさで正規化したもの


 グリーゼ581が太陽光に比べるとかなり暗く、かつ赤みを帯びていることがわかる。今回の実験では太陽が、どうも青みがかりすぎているように思うが、三原色の波長の取り方に原因があるかもしれない。実際には緑〜赤の波長帯からの放射があるので、もっと黄味がかってみえると思われる。

 このような光の下で地球型惑星はどのように見えるか実験したのが次の図。

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図5 太陽とグリーゼ581の光の下で見る地球

 まるで地球全体が夕焼けのなかにいるような感じになる。実際にはグリーゼ581の放射の主な部分は赤外線域にあるため、総放射強度が太陽系における地球と同じになる距離では、可視光部分の明るさはもっと暗くなるだろう。

 こうした環境で植物が進化したらどのような色になるのか考察した記事が、日経サイエンス2008年7月号に掲載された。「赤,青,黒… 異星の植物は何色か」によれば、赤色矮星の植物は、赤外域の放射を利用するため、黒っぽい(人間の眼には見えない)色になるのではないかと述べられている。

■参考サイト
・「グリーゼ581」ウィキペディア日本語版
 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B0%E3%83%AA%E3%83%BC%E3%82%BC581
・プランクの法則
 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%97%E3%83%A9%E3%83%B3%E3%82%AF%E3%81%AE%E6%94%BE%E5%B0%84%E5%85%AC%E5%BC%8F

・「光と絵の具の三原色(色とは何か)」
 http://fnorio.com/0074trichromatism1/trichromatism1.html

・「赤,青,黒… 異星の植物は何色か」日経サイエンス
 http://www.nikkei-science.com/page/magazine/0807/200807_064.html

・「地球型惑星発見で膨らむ生命の期待〜日経サイエンス2011年2月号から」
 http://www.nikkei-science.com/?p=16044

・「系外惑星に生命は芽生えるか」
 http://d.hatena.ne.jp/nyanp/touch/20100227/p1

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