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生命の星の条件を探る 単行本 – 2015/8/26

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商品の説明

内容紹介

「もしも、地球にある水の量を今の10分の1に減らしたら何が起こるだろうか」

本書の著者である阿部豊氏は、その妻阿部彩子氏の研究ジャンルで利用される大気循環モデルを、生命の星の条件を探ることに利用することを思いつきます。

大気循環モデルはコンピューターのシミュレーションモデルで、地球の将来の気象条件を探るために開発されたものでした。

2011年に『アストロバイオロジー』誌に連名で発表された論文は、世界中で引用されることになる衝撃的な結論を示していました。

水の量を10分の1に減らしたほうが、生命の星としての地球の寿命はあと30億年伸びるというものだったのです。

本書は、このように、著者の研究テーマである、「地球以外に生命の星はあるのか」について、様々な大胆な仮説から迫っていくものです。

・太陽系でプレートが動くのは地球だけで、それが生命にとって不可欠だった。
・地球はあと10億年たつと、気温が1000℃を越え生命は住めなくなる。
・水は惑星誕生の瞬間にすでに獲得されていた
・海は地球の内部のマントルの水からできたと考えられる。
・地球の大きさの10倍の「スーパーアース」型惑星は、陸地のない水浸しの惑星になる。

等々、直感を裏切る驚愕の発見が次から次へと披露されます。


序章 地球以外のどこかに
私たち以外にもこうして星空を見上げている存在はあるのか、満天の星空の下で、そう考えるところからこの本は始まる。そのことを解明するために、様々な分野を横断した研究が始まっている

第1章 水
なぜ、生命には水が必要だと言えるのだろうか? 土星の衛星タイタンの湖のようにメタンでは駄目なのだろうか? その秘密のひとつには、水は宇宙のなかで、あまりにありふれたものということがある

第2章 地面が動くこと
我々の足元では、大陸を乗せた巨大な石の板「プレート」が動いている。こうしたプレートが動く惑星は太陽系では地球だけだ。なぜ、このことが生命にとって重要なのだろうか? 鍵は二酸化炭素にある

第3章 大陸
陸地がない海だけの惑星を考えてみよう。そこで生命は繁栄するか? 陸地には生命にとって重要ないくつかの働きがある。それは二酸化炭素を貯え、リンを供給することだ。そのメカニズムとは?

第4章 酸素
酸素がないままでも微生物は存在できる。しかし現在のような複雑な進化をとげた生物、知的生命は存在できないだろう。エネルギーを効率よく生み出す酸素の機能とは? 生物の大型化と酸素の関係とは?

第5章 海惑星と陸惑星
地球の海の水の量を10分の1にしたら生命は存在できるだろうか。
直感に反して、そうした「陸惑星」の方が生命が存在する期間は長い。「海惑星」の地球はあと10億年で生命の住めない環境になる

第6章 惑星の巨大衝突
太陽系の惑星は形成の最終段階に、惑星同士の巨大衝突「ジャイアントインパクト」を繰り返していた。衝突の衝撃で地表はすべて荒れ狂うマグマの海と化す。惑星の形成過程を探ってみよう

第7章 大気と水の保持
水は宇宙空間でありふれている物質であるために、惑星は形成期に水を含んで誕生する。では、火星と金星に水がなく、地球にある理由は何か? 太陽からの距離と惑星の大きさが大きく関わっている

第8章 大きさ
太陽系外に巨大な地球型惑星「スーパーアース」の発見が相次いでいる。生命の条件に惑星の大きさは関係するのだろうか。計算すると「ミニ地球」にも「巨大地球」にも思わぬ難点が生じるとわかった

第9章 軌道と自転と他惑星
もしも、太陽系に木星がなかったら、地球はどうなるだろう。地球の300倍の質量を持つ木星はその重力で、太陽系外からの彗星から地球を守る働きをしている。変化する軌道と自転軸の働きとは?

第10章 恒星
太陽の寿命はおよそ100億年。しかし恒星のなかには、わずか1000万年程度の寿命しかないものもある。恒星の大きさは恒星の明るさと寿命を決め、惑星の環境を大きく左右する

結び 「ドレイクの方程式」を超えて
1961年、地球外の生命体の存在について、確率論から迫った科学者がいた。ドレイクの方程式と呼ばれるその考察は、その後の観測技術の発達の中で、どう評価されるべきなのか。そして将来は?

補遺 磁場は生命に必要なのか

解説 「信念」を「科学」に変える 阿部彩子

内容(「BOOK」データベースより)

東大の地球惑星科学の最先端の研究を初めて一般向けに書き下ろす!

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登録情報

  • 単行本: 238ページ
  • 出版社: 文藝春秋 (2015/8/26)
  • 言語: 日本語
  • ISBN-10: 4163903224
  • ISBN-13: 978-4163903224
  • 発売日: 2015/8/26
  • 梱包サイズ: 19.6 x 13.5 x 2.3 cm
  • おすすめ度: 5つ星のうち 4.7 14件のカスタマーレビュー
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バビタブル惑星の条件を理論的に検討する本書。様々な角度からバビタブル惑星を検討する中で、地球が宇宙の中でどのような星なのかが逆照射されていくところが非常に面白い。

本書は地球惑星科学の基礎を学んだことのある人にとって、非常に読みやすい。逆に、まったく基礎知識がないと読み進めるのは少し力が必要かもしれない。

本書の良いところは、いちいち文献を引用していないところ。理系の解説書は、細々と文献を引用するため、読みにくくて仕方がないことがあるが、本書はそれがないので、スラスラ読めて気持ちがいい。
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形式: 単行本 Amazonで購入
とてもわかりやすく、地球(惑星)物理学者の思考の筋道というかシナリオ検討の輝石というかを良くまとめています。文科系むけの教養の地学を教えていますが、学生に紹介したい本です。39ページの液体の水の存在条件、51ページの二酸化炭素循環の図は授業でも使っていますが、ご本人の解説は明快です:大間違いではなかったので安心したところもあります。80年代のAbe&Matsui論文以降の進展として陸惑星と海惑星に分けた惑星放射との関係の検討の第5章は必読(特に阿部さん達とはちょっと違った専門の地球・惑星科学者にとって)。
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形式: Kindle版 Amazonで購入
良書であることは間違いない。海惑星と陸惑星で温室暴走効果とアイスアルベドフィードバックの幅が異なるというのは、奥様の阿部彩子さんがおっしゃるように「白眉」だ。今後、高評価が並ぶだろう。私も☆4つとした。
だからこそ、敢えて☆を一つ減らした理由として、「足りない」と思った点を掲げる。

① 生命とは何かについて、一定の整理が欲しい。著者はあくまで「地球型生命」を想定しているが、そうでない生命の考察を棄却する説明が必要ではないかと。もちろん、メタンは極性がないため、その海では電解質が溶けないというところまでの説明を理解した上で思ったことだ。
② 地球上の生命がどうして生まれたのか、その考察も欲しかった。本書は著者の信念が満ち溢れている。であれば、この点についての持論を展開してもいいはずだ。どういう過程で生命が生まれるのだから、宇宙では生命は「奇跡でない」との主張に通じる。本書の第一章から第四章で掲げる、水、プレートテクトニクス、陸地、酸素は、外部環境として必要だとするだけだ。これらが揃えば、生命が生まれるわけでもあるまい。

それから、最新研究も紹介しているのだから、巻末にリファレンスを入れて欲しかった。
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形式: 単行本
宇宙はビックバンによって約137億年前に誕生し、太陽系はそれから90億年過ぎた約46億年前、地球で生命が生まれたのが約40億年前で、その後20億年に亘って単細胞生物の時代を過ごし、大型生物が進化したのは僅か数億年ほど前のこと。氷河期があったことは分かっているが、地球全体が氷ついた「全球凍結」が過去少なくとも3回はあった。北極と南極の地場の逆転が過去1億6500万年の間に300回以上あった。水の量は地球の質量の0.023%に過ぎない。この様なことは本書を読むまで意識していなかったし、深く認識していませんでした。生命が存在する惑星の条件として、惑星の気候分布であり、水の分布、安定した二酸化炭素の供給を可能とするプレートテクトニクスであり、生物の材料である「リン」の供給元である陸地の存在であり、エネルギーを効率的に取り出す「酸素」の存在が大切だと。日常の生活では殆ど考えないことではあるけれど、地球の不思議、生命の不思議を理解し、宇宙を理解して行く上で、時どき星を見上げるロマン以上に、重要なことなのではないかなと思います。地球は奇跡の星ではなく、生命は地球以外にも存在する、その様なことを科学に詳しい方でなくても、最近の発見を中心に解説、分かり易く理解できるお薦めの本です。
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 惑星に生命が存在する条件を、様々な視点から考察した本です。単純にH2Oの海の存在だけでなく、大陸の存在やプレート運動が気候を安定させていること、月や木星の存在が地球の気候の安定に一役買っていこと、中心星(太陽)が大きすぎても小さすぎても不都合が起こること、海の水は少ない方が気候が安定することなど。。。とても面白く、考えさせてくれる本でした。

 特に、最近発見されている「スーパーアース(巨大地球型惑星)」の状態を予想した第8章が面白かったです。スーパーアースは重力が大きいので、高い山が存在できす、起伏が小さい一方、存在する水の質量は多いので、地球より深い海が存在する、その結果、水浸し(ほぼ全面が海)になっているはず。。。この予想は、近い将来確かめられるかも知れませんね。

 以下、読んでいく中で、ど素人の私には理解しにくかった箇所です。自分への宿題にしておきます。

-------
>P17「この暴走温室状態の発生条件はほぼ惑星放射だけで決まっていて・・・惑星放射が約300ワットを超えると、起こりうると考えられます」

その根拠が書かれておらず、「何故だろう?」の疑問に取りつかれ、いったん先に進めなくなってしまいました。とりあえず以下のように理解して、先に進みました。

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