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SCIENTIFIC AMERICAN June 2018

The Secret Life of the Sun

特集:太陽 出生と一族の秘密

By Rebecca Boyle R. ボイル
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In the beginning, there was nothing but cold and dark between the atoms that became the solar system. No sun existed 4.6 billion years ago, only a gossamer cloud of remains from earlier stars, stocked with elements forged in previous cataclysms beyond our comprehension. And then something happened.  46億年前,そこには冷たい暗闇が広がり,後に太陽系を構成することになる原子が点在しているだけだった。太陽の姿はなく,前世代の恒星の残骸が薄い雲のように漂っていた。その雲には,それ以前に起きた人智を超える天変地異で作り出された元素が大量に含まれていた。そして事件が発生した。
Maybe a passing celestial nomad’s gravity nudged the cloud; maybe a more distant star exploded, loosing a wind that ruffled the atoms, just as a breeze can push leaves into a pile. In any event, the atoms gathered together and began to condense, until finally the material grew hot enough to begin fusing hydrogen into helium. The sun was born, and, not long afterward, so was Earth. Less than a billion years after that, the first life arose, at least on this planet—and now here we are.  それは,流浪の天体が通りすがりに雲を重力的に突っついたことがきっかけだったかもしれないし,風が落ち葉を吹き寄せるように,はるか彼方で爆発した恒星からの衝撃波が原子をかき集めたことがきっかけだったかもしれない。いずれにせよ,あちこちで原子が凝集し始め,温度が上昇して水素原子の核融合が始まった。太陽が誕生し,ほどなくして地球も生まれた。それから10億年以内に少なくとも地球には最初の生命が誕生し,現在の私たちに至る。
This basic story is what science has told for decades: solar birth, a boring stretch of time and then genesis. But powerful new space telescopes and the burgeoning field of “cosmochemistry,” as well as genealogy techniques borrowed from biology, are enabling astronomers to write a much richer and more complex biography for the sun. Today scientists know our star was not always solitary. It once had siblings, and it may have even adopted one of their planets. The sun and its planets had, for lack of a less anthropomorphic word, a mother: a giant star whose short life provided the embryonic material for the solar system. This precursor material might have been isolated from the rest of the galaxy for at least 30 million years, a lengthy gestation that belies the speed at which the sun made planets.  これが数十年にわたって科学で語られてきた基本ストーリーだ。太陽が誕生し,退屈な時間が流れ,地球,さらに私たちが誕生した。だが,強力な新宇宙望遠鏡と「宇宙化学」と呼ばれる分野の急速な発展,生物学から借りてきた系図学の手法によって,天文学者は太陽の半生をより詳細に著せるようになった。
 現在,太陽はずっと独りぼっちだったわけではないことが判明している。その周辺にはかつて兄弟星が存在し,それらの惑星が太陽系に取り込まれた可能性さえある。太陽とその惑星には,人間に例えれば母にあたる星があった。短い生涯を終えた後に太陽系のもとになる物質を供給した巨大星だ。これらの物質は少なくとも3000万年間,天の川銀河の中で孤立していたと思われる。後に太陽が短期間に惑星を生み出したスピードと比べると,あまりにも長い準備期間だった。
Even the sun’s eventual death is coming into new relief. Astronomers know that in about five billion years, it will burn through its hydrogen supply and begin to cool, ballooning into a swollen behemoth whose outer edges might swallow our planet. But they are still learning how the sun’s death rattle will influence the interstellar medium (the gas and dust that fills the space between stars), the makeup of future stars and the galaxy as a whole. It is possible that, in death, the sun will become a “mother” itself, enabling new stars and possibly new planets to form.  やがて訪れる太陽の死についても新たな事柄が明らかになりつつある。約50億年後,太陽は水素を使い果たして冷え始め,膨れ上がって地球を呑み込むことが天文学的にわかっている。だが,太陽の最期が星間物質(恒星間を満たすガスと塵)や次世代の星の構成,天の川銀河にどのような影響を及ぼすかに関してはまだ研究中だ。太陽はその最期に新たな“母”になり,新しい恒星や惑星を生み出す可能性がある。
And in learning more about the sun’s past, present and future, scientists are doing more than just writing our own history. The universe may have innumerable stars, but we can know only one intimately. Every insight we glean casts light on the many distant orbs that we will never come to understand so well.  太陽の過去と現在,未来についての研究は,太陽系史をつまびらかにするだけではない。宇宙には数え切れないほどの星が存在するが,詳しく知ることができるのは太陽だけだ。太陽に関する知見は,私たちが決して詳細に知ることができない遠方の多くの恒星に光を当ててくれる。