【DEF VIDEO】「空」と「宇宙」の境界線

DEF VIDEO

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本記事は、YouTubeチャンネル「DEF VIDEO」の文字起こし記事となっております。
このチャンネルは、地球上の様々なものごとをテーマに動画を配信しており、とてもわかりやすくまとめられています。

今回ご紹介する動画は「『空』と『宇宙』の境界線」です。

ぜひ、最後までご覧ください。

はじめに

人間は地球を覆う空気の層の中で生活しています。
空を見上げると、どこまでも続いているような感覚になりますが、一体どこから空ではなくなるのでしょうか。

空の上には宇宙があることは間違いがありません。
しかし、そこに境界線は存在するのでしょうか。
今回は、空はどこまで高いのかご紹介します。

対流圏(〜11,000m)

日本人成人男性の平均身長は167cm、女性が154cmです。

医学的な記録がある中で世界で最も身長の高かった人は、アメリカのロバート・(パーシング・)ワドロー(Robert Pershing Wadlow)さんの身長2m72cmです。


女性は中国の曾金蓮さん。2m48cmです。

ジャンプ力が勝負となるバレーボール選手の中で、最も高い位置までジャンプできるのは、キューバのレオネル・マーシャル(Leonel Marshall Jr.)選手といわれています。その最高到達点は3m83cmです。


5m50cm。地球上で最も背の高い動物、キリンの平均的な身長です。

6m16cm。これは、(2018年)現在の棒高跳びの世界記録です。
フランスのルノー・ラビレニ(Renaud Lavillenie)選手が2014年に樹立しました。


そして、最高時速70kmの速さで泳ぐアオザメは、6m以上ジャンプすることができます。

高さ10m飛び込み競技における最も高い台の高さです。
11.56m。アメリカのダレン・テイラー(Darren Taylor)さんは、この高さから深さ30cm程度の子供用プールに飛び込みました。
彼はこの記録で、「世界一浅い高飛び込みをした人」としてギネス記録に登録されています。


飛び込み競技における高さのギネス記録52.4mです。
アメリカのダナ・クンツェ(Dana Kunze)選手が1983年にこの記録を樹立しました。
落下速度は入水時に最高120km/時に達します。


高さ103m。大阪のシンボル通天閣の高さです。
高さ115.5m。なんとこれは、世界で最も背の高い樹木の高さです。
この木はアメリカのレッドウッド国立公園にあるハイペリオン(Hyperion)という名がつけられた、樹齢600年のセコイアの木です。


東京タワーの高さは333mです。
高さ634m。日本で一番高い建築物、スカイツリーの高さです。

世界で一番高い建築物は、ドバイにある高層ビル、ブルジュ・ハリファ(Burj Khalifa)です。その高さ828m

しかし同じドバイで、さらに高い高層ビルが2025年完成予定となっています。
その高さ、なんと2,400mドバイ・シティ・タワー(Dubai City Tower)と名付けられたこのビルは、完成すれば現在世界一のブルジュ・ハリファの約3倍もの高さとなります。


高さ3,776m。日本一高い山である富士山の高さです。

そして驚くことに、南米ボリビアの首都であるラパスは、この富士山とほぼ同じ標高にあります。
ラパスは標高3,640mという高地にある都市です。
空気中の酸素濃度は地上のおよそ64%しかなく、観光客が高山病にかかってしまうケースも少なくありません。
このラパスは、世界で一番標高が高い首都として知られており、約80万人もの人々が暮らしています。

高さ4,000m。なんとこの高さに鉄道が走っています。
中国・西寧とチベット・ラサを結ぶ青蔵鉄道です。
この鉄道の平均標高は約4,000m。世界最高峰を走る、まさに天空列車です。


高度5,000mは、人間が長期間生活できる限界高度と言われています。
この場所での空気中の酸素濃度は、地上のおよそ半分しかありません。

高さ8,848m。世界最高峰エベレスト(Everest)の高さです。
そして意外にも、ヘリウムガスの入ったゴム風船は、最高8,000mまで上昇します。

高さ1万m飛行機は通常、およそこの高度を飛行しています。
そして信じられないことに、この高さからパラシュートなしで落下し生還した人物がいます。
1972年1月26日、JATユーゴスラビア航空367便が、機内に仕掛けられた爆弾によって爆破されました。
機体は空中分解して山中に墜落。当時、客室乗務員として搭乗していたヴェスナ・ヴロヴィッチ(Vesna Vulović)さんは、上空10,160mから地上に落下。
生還は絶望視されていましたが、奇跡的にも落下先の木々や雪がクッションとなり、一命を取り留めました。
ヴロヴィッチさんは頭蓋骨を骨折するなど重傷を負いましたが、後に無事回復し、職場復帰も果たしました。
彼女は「上空1万mからパラシュートなしで生き残った人間」として、ギネス記録に登録されています。


高さ11,000m。地上からこの高さまでを対流圏と言います。

対流圏の高度は、赤道や極付近では異なりますが、平均するとおよそこの高さです。
雲や雨など、天気の変化というのは対流圏の中で起こっています。

成層圏(11,000〜50,000m)

これより上空から成層圏に入ります。

成層圏には、有害な紫外線を防いでくれるオゾン層が、高度5万mにわたって存在しています。
そして、このオゾン層が、太陽からの紫外線を吸収しエネルギーを得るため、成層圏内は高さとともに気温が上昇するという特徴があります。

そしてなんと、この成層圏内からスカイダイビングを成功させた人物がいます。
2014年10月、グーグル社の幹部、(ロバート・)アラン・ユースタス(Robert Alan Eustace)が高度41,419mの成層圏からのダイブに成功しました。
これにより、スカイダイビングの高度新記録、さらに落下速度の世界新記録も達成したことになります。
その最高落下速度は、驚異の時速1,322km。これは音速をも超える速さです。
成層圏から落下を開始し、わずか15分後には地上に着地しました。


中間圏(50,000〜80,000m)

高度5万m。これより中間圏に入ります。

中間圏に入ると、オゾン層による加熱が少なくなるので、上昇するにつれて気温は再び下降していきます。

この高度での酸素濃度は、地上の1万分の1程度しかありません。

熱圏(80,000m〜)

ここからさらに3万m、上空高度8万mになると熱圏に入ります。

熱圏では、高度が上がるにつれて気温も上昇します。

中間圏では気温はマイナスでしたが、熱圏に入ると、太陽の熱エネルギーをダイレクトに受けるため気温は一気に上昇し、高度600km付近での気温は1,000度から2,000度にまで達します。
しかし、熱圏内の空気密度は非常に薄いため、暑さを感じることはありません。

そして、この熱圏内、高度100kmを境に、国際航空連盟はこれより上を「宇宙」と定義しています。

NASAや日本のJAXAも、同じくこれより上を「宇宙」としています。
この地球と宇宙空間との境界線を「カーマンライン(Kármán line)」と呼びます。

どこから宇宙になるのかという明確な境界は、実は組織や分類方法によって異なります。
例えばアメリカ空軍の場合、80kmより上を宇宙と定義しています。
一般的には「高度100kmのカーマンラインより上が宇宙空間」という認識です。
実際、カーマンラインの高度では、空気は地上の100万分の1程度しか存在しません。

この宇宙との境目である高度100km付近では、地球に突入した天体が大気圏で燃えはじめて流星となる高さです。
そして、オーロラが現れはじめるのもこの高度あたりからです。

オーロラは、実は光度によって光の色が異なります。
高度100km付近では、紫・ピンク色に、100kmから200km周辺では、緑色の光に、そして高度200kmからおよそ500kmでは赤色に発光します。
オーロラの色は、大気中の成分によって決まるため、高度によって色が変化します。

宇宙との境界線を含む熱圏の領域内には、国際宇宙ステーションもあります。
国際宇宙ステーションは、地球の周りを秒速7.7km時速27,000kmという、ライフル銃の弾よりも速い速度で周回しており、地球を約90分で一周しています。
国際宇宙ステーションがある高度400kmは、カーマンラインを基準に考えると、そこはもう完全に宇宙空間と言えます。

空の上は宇宙という果てしない空間が広がっています。
しかし、空も宇宙も私たちがいる地上とつながっています。
地球の空気は、カーマンラインの高度100kmを超えるとほとんどなくなります。

100kmも続く空気の層はとても厚く思えますが、地球の直径と比べると130分の1程度しかありません。
地球をリンゴに例えると、空気の層はリンゴの皮ほどの厚さです。

おわりに

空を越えて、宇宙へ気軽に行ける時代も、そう遠くはありません。
人間が宇宙の存在を知って数千年。別世界だった宇宙が、これから先は人間にとっても身近なものになっていくはずです。

それではまた。

まとめ

いかがでしたでしょうか。
それでは最後に、今回ご紹介した動画の内容を以下にまとめます。

  1. 地上から高さ11,000mまでを「対流圏」と呼ぶ
    • 天気の変化は対流圏の中で起こっている
    • 世界で最も身長の高かった人(医学的記録にもとづく)
      • 男性:272cm(ロバート・ワドロー、アメリカ)
      • 女性:248cm(曾金蓮、中国)
    • 383cm:ジャンプによる人の最高到達点(キューバ:レオネル・マーシャル)
    • 550cm:キリンの平均身長
    • 616cm:棒高跳びの世界記録(ルノー・ラビレニ、フランス)
    • 6m以上:ジャンプによるアオザメの最高到達点
    • 11.56m:世界一浅い(30cm)高飛び込み(ダレン・テイラー、アメリカ)
    • 52.4m:飛び込み競技の世界記録(ダナ・クンツェ、アメリカ)
    • 103m:通天閣の高さ
    • 333m:東京タワーの高さ
    • 828m:世界で一番高い建造物(ブルジュ・ハリファ、ドバイ、2018年現在)
    • 3,640m:ラパス(ボリビア)の標高(世界で一番標高の高い首都)
    • 3,766m:富士山の標高
    • 4,000m:青蔵鉄道(中国〜チベット)の平均標高
    • 5,000m:人間が長期間生活できる限界高度(空気中の酸素濃度は地上の約半分)
    • 8,848m:エベレストの標高
    • 10,000m:飛行機の飛行高度
    • 10,160m:飛行機からパラシュートなしで落下した時の高さ(ヴェスナ・ヴロヴィッチ、セルビア)
  2. 高度11,000〜50,000mを「成層圏」と呼ぶ
    • 成層圏内は高さとともに気温が上昇する
    • 5万km:オゾン層の分布領域
    • 41,419m:スカイダイビング高度の世界記録(アラン・ユースタス、アメリカ、落下速度も1,322km/時で世界記録)
  3. 高度50,000〜80,000mを「中間圏」と呼ぶ
    • オゾン層の減少により、上昇するにつれて気温は下降
    • 空気中の酸素濃度は、地上の1万分の1程度
  4. 高度80,000m以上を「熱圏」と呼ぶ
    • 高度が上がるにつれて気温も上昇(600km付近で1,000〜2,000度)
  5. 高度100km以上を「宇宙」と定義
    • 地球と宇宙空間の境界線をカーマンラインと呼ぶ
    • 地球に突入した天体は大気圏で燃え尽き流星となる
    • オーロラが現れはじめ、高度によって光の色が異なる
      • 100km付近:紫、ピンク色
      • 100〜200km:緑色
      • 200〜500km:赤色
    • 国際宇宙ステーションが周回している
      • 周回速度:7.7km/秒(27,000km/時)
      • 周回ペース:90分/周
    • 100kmにわたる空気の層は、地球直径の130分の1程度しかない

ここまで、記事を読んでいただき、ありがとうございました。

それでは、また別の記事でお会いしましょう!

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