流星(流れ星・隕石・メテオロイド)とは?定義・種類・衝突の影響を解説

流星(流れ星・隕石・メテオロイド)の定義・種類から衝突がもたらす影響まで図解で分かる入門ガイド

著者: Leandro Alegsa

流星とは、宇宙空間を漂っていた岩石や塵が地球の大気に突入したときに大気との摩擦や衝撃で発光して見える現象を指します。夜に空を横切る一瞬の明るい線を一般に流れ星(または単に「流星」)と呼び、ごく小さなものはかすかな光、非常に大きく明るいものは「火球(ほきゅう)」や「ボリド(bolide)」と呼ばれます。中には大気を抜けて地表まで到達するものがあり、これを隕石と呼びます。隕石が十分に大きければ、地面に落ちて径の大きなクレーターを残すこともあります。

用語の整理

天文分野では、似たような用語が使われますが意味は異なります。一般的な区分は次の通りです。

  • メテオロイド(meteoroid):まだ大気圏に突入していない小さな岩石や塵の総称。
  • 流星(meteor):大気圏突入時に発生する発光現象(いわゆる「流れ星」)。
  • 隕石(meteorite):大気圏を通過したのち地表まで到達した物質。

大気突入の物理(速度と加熱)

地球に向かって来るメテオロイドは、地球に対する相対速度が非常に速く、典型的には約11 km/sから最大で約72 km/sに達します。大気との相対速度で空気が圧縮・加熱され、その熱と摩擦で表面が蒸発(アブレーション)・発光することで流星が生じます。多くの小さな塵サイズのものは大気中で完全に消滅しますが、大きな塊は断片化して地表まで到達することがあります。

補足:元の説明には地球の脱出速度であるマッハ40(13km/秒)といった表記が見られることがありますが、地球表面での脱出速度は約11.2 km/sです。流星の速度は軌道や衝突角度により幅があり、11 km/sより遅くなる場合や、逆方向から来る場合はこれより大きくなる場合もあります。

流星・火球の分類と観測

  • 微小な塵や粒子は短時間で消え、肉眼では点のように見える流星になります。これらは昼間でも発生しますが、夜間に見やすいだけです。
  • 明るい流星(火球)は、一般に見かけ等級 −4(非常に明るい)以上を指します(NASA等の定義による)。火球はしばしば痕跡(発光の尾)や音(衝撃波)を伴うことがあります。
  • 非常に大きいものは空中爆発(エアバースト)を起こし、地上に被害を与えることがあります。代表例として2013年のロシアの隕石イベント(チェリャビンスク)や、歴史的なツングースカ事変などが挙げられます。

隕石の種類

隕石は主に組成によって分類され、代表的なカテゴリは次のとおりです:

  • 石質隕石(stony meteorites):シリケート鉱物でできており、さらに「コンドライト(chondrites)」や「アコンドライト(achondrites)」に分かれます。コンドライトは太陽系初期の物質を多く含む原始的なタイプです。全落下隕石の大部分が石質隕石です。
  • 炭素質コンドライト(carbonaceous chondrites):炭素や有機物、水成鉱物を含むことがあり、太陽系の初期物質や生命の材料に関する重要な情報を持ちます。
  • 鉄ニッケル隕石(iron meteorites):主に鉄とニッケルからなり、地球の核に似た組成を持つと考えられます。切断面が金属光沢を示します。
  • 石鉄隕石(stony-iron meteorites):金属と石質成分が混在したタイプ(例:パラサイト)で、内部構造が美しいことが多く、科学的・学術的価値が高い。

起源と流星群

流星や隕石の多くは小惑星彗星に由来します。特に、決まった時期に同じ方向から多くの流星が現れる現象は流星群(例:ペルセウス座流星群、しし座流星群)と呼ばれ、これは彗星が残した塵の軌道を地球が横切ることによって起きます。

衝突の影響と地球史

隕石の衝突は規模によって与える影響が大きく変わります。小さなものは無害ですが、直径数十メートル以上の物体が衝突・空中爆発すると地域的な被害を与えうる一方、数キロメートル級の巨大衝突は地球規模の気候変動や大量絶滅を引き起こす可能性があります。太古の後期重爆撃時代には大量の隕石衝突があったと考えられています。大規模衝突は、いくつかの大量絶滅一部を演じたかもしれず、進化の過程に間接的に影響したと考えられています(K/Tの絶滅イベントなど、イベントのリスト; チクスルブのクレーターを参照)。

観測・検出方法

流星や隕石の検出・追跡には複数の手法が用いられます。光学カメラや全天カメラ網、レーダー、衛星の赤外・光学センサー、音波(インフラサウンド)観測などで空中爆発や落下点の推定が行われ、これにより回収や科学調査が可能になります。

隕石を見つけたら(実用的な注意)

  • 隕石の可能性がある石を見つけたら、まずは触らず位置や周囲を記録してください。写真を複数方向から撮影することが重要です。
  • 隕石の表面はしばしば濡れたような黒い融合皮(フュージョン・クルスト)を持ちます。磁石に引き付けられることが多いですが、必ずしも金属が多いとは限りません。
  • 扱う際は手袋を使い、できるだけ洗浄や研磨は避けてください。科学的価値が損なわれる可能性があります。発見情報は地元の大学・博物館・隕石専門家に連絡して評価を受けてください。

まとめると、流星は大気と接触して発生する発光現象であり、その起源や大きさ、成分によって隕石として地表に到達することもあります。日常的には美しい天文現象として楽しめますが、大きな衝突は地球環境や生物に大きな影響を与える可能性があるため、観測と研究が続けられています。

落下流星Zoom
落下流星

隕石の種類

コンドライト

コンドライトとは、太陽系と同じくらい古い石のような(非金属の)隕石のことです。45.5億年前のものです。アミノ酸などの有機分子を含むことがあります。

これらの天体は、融解などの擾乱によって変化したものではありません。太陽系初期に存在していた様々な種類の塵や小さな粒が堆積して原始的な小惑星を形成したものです。地球に落下する隕石の中で最も一般的なタイプで、全隕石の約85〜86%を占めています。

彼らの研究は、太陽系の起源や年代、有機化合物の合成、生命の起源地球上の水の存在についての手がかりを与えてくれます。コンドライトは鉄隕石とは異なり、とニッケルの含有量が少ないことが特徴です。

アコンドライト

隕石の約8パーセントは、融解と再結晶の兆候を示しています。玄武岩や花崗岩に似ています。

鉄隕石

鉄隕石とは、ニッケル合金でできた隕石のこと。彼らはすべての隕石の約6パーセントである。これは、初期の小さな原始惑星の内部コアから来ています。鉄隕石に含まれる鉄は、人類が製錬を発明する前に、使用可能な鉄の最古の供給源の一つであった。それが鉄の時代の始まりを告げたのです。鉄隕石は、土着の鉄が少ないため、簡単に発見できるのです。

シデロライト

シデライトとは、鉄とケイ酸塩がほぼ等量含まれている石鉄隕石のことです。これらの隕石は非常に稀なもので、全隕石のうち約1%しかありません。

エスクェル隕石のスライスは、隕石の鉄と珪酸塩の混合物を示しており、典型的な石鉄シデロライトを示している。Zoom
エスクェル隕石のスライスは、隕石の鉄と珪酸塩の混合物を示しており、典型的な石鉄シデロライトを示している。

コンドリュールと金属片を示すNWA869コンドライト(L4-6型)の標本Zoom
コンドリュールと金属片を示すNWA869コンドライト(L4-6型)の標本

鉄隕石のマウンピオウィ隕石Zoom
鉄隕石のマウンピオウィ隕石

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質問と回答

Q:流星とは何ですか?


A:宇宙の岩石が地球に落ちてきたときに見るのが流星です。流れ星や流れ星と呼ばれることも多く、夜空に明るい光を放つこともあるが、多くは微光である。

Q:隕石が地球の大気圏に突入するとどうなるのでしょうか?


A: 流星は地球の大気圏に突入すると、通常、地球の脱出速度である秒速13km(マッハ40)よりも速い速度で移動します。そのため、熱を持ち、通常は分裂して光るため、流星と呼ばれるようになる。

Q. 流星、彗星、小惑星の違いは何ですか?


A:流星は彗星や小惑星とは異なりますが、特にメテオロイドに関連するものは、彗星から発生した塵の粒子です。

Q:隕石にはどのような種類があるのですか?


A:隕石には、岩石質、炭素質コンドライト、鉄・ニッケル質隕石など、さまざまな種類があります。石質隕石は、その大部分が岩石質の鉱物で構成されているため、このような名前がつけられています。炭素質コンドライトは、炭素の含有量が多い。鉄ニッケル隕石は、ほとんどが鉄でできており、ニッケルを多く含んでいることが多い。

Q: 隕石の衝突は、いつ頃が多いのですか?


A: 隕石は、約40億年前に起きた後期重爆撃で多く発生しました。

Q:最近の隕石の衝突による被害はどの程度なのでしょうか?


A:現在では時々、人や物に被害を与えることがあります。最近では、2013年のロシアの隕石事件が最も大きな被害をもたらしました。また、大きな隕石の衝突も、長い時間をかけて何度か大量死したことに一役買っているかもしれない。


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