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30秒の差が恐竜の絶滅を決めた!【小惑星地球激突死因ランキング】

30秒の差が恐竜の絶滅を決めた!【小惑星地球激突死因ランキング】

約2億年もの間、地球の主として君臨しながらも約6,550万年前に突如として絶滅してしまった恐竜たち。

時期を同じくして、我々の祖先である小型哺乳類や鳥類につながる種を除いては、全ての生物種の70%が絶滅したと考えられている。

しかし、わずか30秒の時間の違いで、恐竜は絶滅を免れていたとしたらどうだろう?哺乳類は今も小型のままで人類は誕生していなかったかもしれない。そして、この記事を読んでいるあなたも存在しなかったかもしれない。

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隕石と小惑星

隕石」と「小惑星」の違いをご存知だろうか?

大きさ?軌道?成分?

どれも答えは「NO」だ。太陽系小天体のうち、核から放出された物質が、尾のように拡散するものは「彗星」と呼ばれ、そうならないものを「小惑星」と呼ぶ。

岩石を主成分としており、その多くは火星と木星の間の軌道を公転しているが、地球付近を通過する可能性のあるものも存在する。この小惑星帯 (asteroid belt) と呼ばれる領域は、太陽からの距離が約2 – 4天文単位の範囲に集まっており、ほとんどの小惑星はここに集まっている。天文単位とは、地球と太陽との平均距離に由来している単位のことだ。

1天文単位は「149 597 870 700 m」であり、約1億5,000万km。

4天文単位で約6億kmと、途方もない数字なので「とても遠いことだけは分かる」といったところか。だが、この距離は宇宙規模では「0m」に近いほどの距離でしかない。軌道を外れた小惑星が地球付近を通過する可能性は低くはないのだ。

しかし、心配することはない。そうした可能性のある小惑星は、すべてNASA(アメリカ航空宇宙局)がリストにしてモニターしており、軌道予測から差し迫った危機がないことが分かっている。

肝心の隕石と小惑星の違いだが、隕石の定義を見てみると

惑星間空間に存在する固体物質が地球などの惑星の表面に落下してきたもののこと]

とある。

つまり、小惑星も落下してくれば隕石になるわけだ。

隕石衝突

小惑星などの宇宙にある天体が地球など他の天体に衝突することを「隕石衝突」、もしくは「隕石落下」という。

隕石衝突に大気の有無は関係ないが、仮に地球のように大気のある惑星に小惑星が衝突する場合、一般的に衝突する天体が大きく、落下速度が遅いほど蒸発に時間がかかる。大気圏に突入した小天体が空気との摩擦で熱せられ流れ星になることは有名だ。この場合、ほとんどの小天体は分解・蒸発してしまい地上まで届かない。

しかし、大きくなれば話は別だ。大規模な隕石は摩擦で消えることなく、地上に届いて高熱や衝撃波を発生させる。その具体的なエネルギーはニュートン力学で求めることが出来る。

等速直線運動をする物体の運動エネルギーは、エネルギーE、質量 m 、速さ v として公式に当てはめれば、質量 m と速さ v の2乗に比例する。つまり、速さが2倍になればエネルギーは4倍になる。

同様に質量は隕石が球体であれば、ρを隕石の密度、Rを半径とすれば、質量mは直径2Rの3乗に比例する。つまり、直径が2倍になれば、質量及びエネルギーは8倍になる。

小型の隕石、といっても直径10kmほどだが、それが海面に落下した場合に考えられるのは、津波や、比較的浅い水域や陸地である場合は、舞い上がった粉塵が太陽光を遮断することによる気温の低下(隕石の冬)を引き起こす。結果的に人類を含む生物に甚大な被害を与える。

さらに巨大な天体が衝突してきた場合は、衝突された側の地球型惑星の表面全体が融解するのではないかとも言われている。

直径400kmの隕石が地球に衝突した場合のシミュレーションがこちらだ。

幸いにもこのレベルの隕石衝突は起きていないが、小型隕石の落下は古代から何度も起きている。その中でもっとも有名なのが、約6,550万年前にメキシコのユカタン半島に衝突した直径10km?15kmほどの隕石だ。

そう。恐竜絶滅の原因と言われる隕石衝突である。

恐竜絶滅の原因

恐竜が絶滅した原因は、約6,550万年前、小惑星が地球に衝突、発生した火災と衝突時に巻き上げられた塵埃が太陽の光を遮ることで、全地球規模の気温低下を引き起こし、大量絶滅につながったという説(隕石説)が最も有力であり、ユカタン半島で発見されたチクシュルーブ・クレーターがその隕石落下跡と考えられている。

衝突速度は約20km/s、衝突時のエネルギーは広島型原子爆弾の約10億倍、衝突地点付近で発生した地震の規模はマグニチュード11以上、生じた津波は高さ約300メートルと推定されており、クレーターの直径は180kmにもなるという。

動画を見たのなら、直径400kmの隕石が地球に衝突した場合の凄さは分かったと思うが、直径10数kmの隕石でもこの被害が出る。直径400kmに比べれば、「せいぜい」大きな地震と桁違いの津波くらいの話だが、これだけでは恐竜が絶滅するほどの決定打にはならない。

では、結論の前に興味深いランキングに話を変えよう。

小惑星激突世紀末の死因ランキング

イギリスの研究チームが「真剣に」小惑星が地球に激突したら、どのような理由でどれほどの人が死ぬかを計算した。過去にも、同じような取り組みにより、激突時の衝撃波によって多くの人が死ぬと算出。そして、今回はそれ以外の理由も含めて計算をしている。

どれほど死傷者が出るかは、小惑星の大きさ、どういう角度でぶつかるか、どこにぶつかるかなど、いろいろな要因がまざりあってのこと。そこで研究チームは、70%の確率で水上に激突(地球の70%は水なので)するというベースで、小惑星の大きさは直径18mから400m、密度は1立方メートルあたり3,100kgという設定で、5万件ものランダムな衝撃パターンを計算。惑星が大きければ大きいほど、熱による死傷者の数が増えるものの、平均をとると以下のような感じになった。

5位 地震:死傷者の約1%未満
4位 衝撃で臓器破裂:死傷者の約5%
3位 津波:死傷者の約20%
2位 熱に焼かれる:死傷者の約30%

そして、1位

激突によって起こる強風(衝撃波)に飛ばされ激突:死傷者の約45%となった。

恐竜と人間、隕石の大きさなど違いはあるが、絶滅への参考にはなる。そして、この結果には、恐竜絶滅の「直接的な」引き金となった、ある現象が抜けていた。

「30秒」の差が恐竜の生死を決めた

※チクシュルーブ・クレーター

イギリスBBCの「The Day The Dinosaurs Died(恐竜が死んだ日)」という番組では、6,550万年前にユカタン半島から約40キロ離れた場所で起きた隕石の衝突を調査。チクシュルーブ・クレーターと呼ばれるその隕石跡は、海と陸に跨る巨大なものだ。その結果、落下地点は硫黄化合物が豊富な地域であり、これが一層粉塵の雲を分厚くさせたことが判明した。

仮に30秒だけ衝突のタイミングがずれていれば、隕石は大西洋か太平洋に落下し、被害はずっと少ないものになったと推測される。専門家に言わせれば、「極めて残念な場所に落ちた」わけである。

隕石の衝突時、最大1,000億トンの硫黄が大気中に巻き上げられた。それは10年間地球を寒冷化させ、ほとんどの生物を絶滅させるに十分なものであったのだ。
隕石の周辺に生息していた恐竜が犠牲になることは避けられないが、もしタイミングが30秒違っていたら、地球規模での絶滅は避けられたかもしれない。

最後に

恐竜絶滅の原因については諸説あるが、現在ではこの隕石衝突説が有力である。
しかし、隕石の大きさ、落下角度、落下速度、落下位置、落下時刻、そのいずれかでも違っていたら、我々人類はこうして画面を見ていることは出来なかったかもしれない。

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gunny

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  1. 2017年 5月 26日
    トラックバック:哲学はなぜ間違うのか

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