星の色


  • このエントリーをはてなブックマークに追加

星空を見上げていると、いろいろな色をした星があることに気づきます。

赤っぽい色をした星があったり、青っぽい色をした星があったり、黄色い星があったり…このように星に色の違いがあるのはなぜでしょうか?

まず、大きく分けて惑星(衛星)と恒星ではその理由は大きく違います。

惑星は反射光

惑星や衛星は自ら光ることはできないので、他の天体(太陽などの恒星)の光を反射して光っています。例えば…

 火星
火星が赤いのは、表面に酸化した(錆びた)鉄が多いため 。

 木星
木星が黄色いのは表面のメタンが黄色い光を反射するため。

 地球
地球が青いのは大気と海が青い光を多く反射(散乱)するため

恒星の色は温度で決まる

恒星の色が違うのは、その表面温度が異なるからです。ドイツの物理学者ウィルヘルム・ウィーンが発見した「ウィーンの変位則」によると、物体の表面から放射される光の最強の波長は、物体の表面温度に反比例します。

光の波長は長い方から並べると「赤・橙・黄・緑・青・藍・紫」の順になるので、赤が最も長く、青が最も短いです。従いまして、赤色に見える星の表面温度は低く、青色に見える恒星の表面温度は高いというわけです。

星の色の違いを、天文学では「スペクトル型」の違いといいます。それは表面温度の高い方から順に「O B A F G K M」となっています…随分変な並びですね。これは最初にスペクトルの分類をした時に、温度との相関関係が分かってなかったために、こうなってしまったそうです(スペクトルについてはいずれ書きます…)。
ちなみにこの並びを覚えたい人には(そんな人はいないかも知れませんが)、有名な語呂合わせを紹介します。
“Oh Be A Fine Girl, Kiss Me!”
(ねえ、いい子だからキスしておくれ♪)

星の明るさについて

恒星の明るさの目安としては「等級」が用いられます。等級は小さいほど明るいです。

等級は
1等級小さくなると、明るさは約2.5倍
5等級小さくなると、明るさは100倍

になります…。うーん、なんだか分かりづらいですよね。なぜこのような定義になっているかと言いますと、古代ギリシャ時代から感覚的に使われていた星の等級(最も明るい星を1等、肉眼で見える最も暗い星を6等にした)を19世気になってから定量的に調べたところ、1等星と6等星は明るさの差がおよそ100倍であるという結果から、等級が5等級変化するごとに明るさが100倍になる、すなわち1等級が1001/5 ≒ 2.512倍に相当すると定義したからなんです(はい、読み飛ばしてくれて良いです)。

惑星の等級

太陽系の惑星のうち、肉眼でみることができるのは

 金星(マイナス4等級)

 木星(マイナス2等級)

 火星(明るい時でマイナス2等級)

 土星(マイナス0等級)

 水星(マイナス1等級・太陽に近いので条件がよくないと見えない)

 天王星(6等級・空が暗くて視力の良い人なら6等級ぐらいまで見える)

の6つです。天王星の外側の海王星や冥王星は肉眼でみることはできません。

星の明るさは距離の2乗に反比例するので、距離が離れると急速に暗くなってしまいます。ですから、美しい地球の青さも少し離れるとすぐに見えなくなってしまうでしょう。そして太陽系の外からは、地球の青さはもちろん、地球の存在そのものも見つけるのはとても難しいと思います。逆に言えば、同じ理由で、私たちにとっても太陽系外の地球のような惑星を見つけるのは困難なのです。

宇宙にはきっと「見えざる地球」がたくさんあるのでしょうね。



永野数学塾-東大卒講師の個別指導-神奈川県大和市中央林間

follow us in feedly

Post Navigation