どもども、こんにちは!
皆さん、「地軸の傾き」って言葉、学校で習いましたよね。
「ああ、なんか地球がちょっと斜めになってるやつでしょ?それで四季ができるんだよね?」くらいの認識の方が多いんじゃないでしょうか。
僕も昔はそうでした。
でも、これがまた、知れば知るほど奥が深くて面白いんですよ!
普段、何気なく過ごしている私たちの生活、例えば日本の美しい四季なんかとも、この地軸の傾きが密接に関わっているんです。
今回は、そんな地球の「地軸の傾き」について、皆さんと一緒に掘り下げていきたいと思います。
Googleで検索してこの記事にたどり着いた皆さん、まさに大正解!
この記事を読めば、地軸の傾きについて、今まで知らなかった新しい発見がたくさんあるはずです。
さあ、一緒に地球の秘密に迫ってみましょう!
現在の地球の地軸の傾きって、実はどうなの?
まず、多くの人が知っている「地軸の傾きは23.4度」という数字。
これ、実は「教科書で習った角度と違うんだけど?」って疑問に思われた方もいるんじゃないですか?
そうなんです、ちょっとした数字のマジックというか、表現の仕方の違いがあるんですよ。
現在、地球の地軸は公転軸に対して約23.4度傾いています。
教科書によっては「23度26分」と書いてあるものもあるかもしれませんね。
これ、間違いじゃないんです。
地軸の傾きをもう少し正確に言うと、今は約23.43度なんですね。
この小数点以下の「0.43度」を「分」に換算すると、0.43に60をかけて、25.8分になります。
これを四捨五入すると、ちょうど26分になるんです。
だから、「23度26分」というのも、約23.43度という値を正確に表現した言い方なんですね。
学校で習ったことが、大人になってからこういう形でつながるのって、なんだか面白いですよね。
この約23.4度(または23度26分)という角度があるおかげで、地球は太陽の周りを回りながら、北半球と南半球で太陽からの日射量が季節によって変化するんです。
夏には日が高く昇って昼の時間が長くなり、冬には日が低くなって昼の時間が短くなる。
この日射量の変化こそが、私たちが春夏秋冬を感じられる一番の理由なんですね。
例えば、北緯23.43度を走る北回帰線。
ここでは、夏至の日に太陽が真上、つまり南中高度が90度になります。
これって、地軸の傾きが生み出す現象の分かりやすい例ですよね。
さて、この地軸の傾き、常に「23.4度」で固定されているかというと、そうではありません。
地軸の傾きは周期的に変動しているんです。
約4万1000年という長い周期で、22.1度から24.5度の間を行ったり来たりしています。
現在は約23.4度ですから、この変動範囲の中では、比較的傾きが大きい方、つまりほぼ最大に近い状態なんですね。
まるで地球がゆっくりと首を振っているみたいで、想像するとちょっと不思議な気分になりませんか?
さらに、地軸自体が指し示す方向も、コマの首振り運動のように変化しています。
これは「歳差運動」と呼ばれていて、約2万5,800年という周期で起こっています。
この歳差運動があるおかげで、長い時間をかけて見ると、天球上の「北極星」も少しずつ変わっていくように見えるんですよ。
今の北極星はこぐま座のポラリスですが、これも数千年後には別の星になるんです。
まさに悠久の時の流れを感じさせますね。
そして、最近の研究で、この地軸の傾きが少しずつ「ずれている」という衝撃的な事実が明らかになりました。
2023年6月に発表された研究によると、過去20年弱で、地軸のブレが加速し、なんと31.5インチ(約80センチ)もずれているというんです。
これだけ聞くと「え、そんなに!?」って驚くかもしれませんが、地球全体の大きさを考えると、約80センチというのは本当にわずかなずれです。
地球の緯度1度分の距離は約111キロメートルですから、それと比べれば微々たるものですよね。
でも、このわずかなずれが注目されているのには理由があります。
このずれの主な原因が、なんと「人間の活動」、それも「地下水の過剰なくみ上げ」にあるというんです!
私たちは、飲み水や農業用の灌漑、工業用など、様々な目的で地下水を大量にくみ上げています。
特に、降雨の少ない地域では地下水への依存度が高いですよね。
このくみ上げられた地下水が、最終的には海に流れ込みます。
そうすると、地球内部の水の質量の分布が変わってしまい、その結果、地球の自転軸のバランスが崩れてしまうと考えられているんです。
ちょうど、ボーリングの玉や回転するコマの一部に穴を開けたり、重さを変えたりすると、回転のバランスが崩れるのと似ていますね。
地球の内部は、地殻の下に流動性のあるマントルや液体状の外核がありますから、わずかな質量の変化が地球全体のバランスに影響を与える可能性があるんです。
そして、この地下水くみ上げによる地軸の傾きの変化が、世界の海面上昇にも関連しているという研究結果も出ています。
くみ上げた地下水が海に流れ込むことで、海水の総量が増えるわけですから、海面が上昇するのはある意味当然といえば当然なんですが、地軸の傾きまで影響しているなんて、想像もしていませんでした。
年間約4.3センチのペースで東の方へ傾いているというこの変化は、自然の変動とは異なる「人間由来」の要因であることが重要視されています。
人類は4万1000年前にも存在していましたが、その頃は地下水を大量にくみ上げるような技術はありませんでした。
つまり、今の時代の私たちの活動が、地球の自転軸にまで影響を与えているということなんですね。
もちろん、この80センチのずれがすぐに私たちの生活に劇的な影響を与えるわけではありません。
でも、これは私たちが地球のシステムに、思っている以上に大きな影響を与えているという一つの証拠だと思います。
地球って、私たちが思っているよりもずっと繊細なバランスの上に成り立っているのかもしれません。
そう考えると、普段の生活の中でも、地球に負荷をかけないように気をつけなきゃいけないな、なんて改めて感じます。
過去には、今よりもずっと大きく地軸が傾いていた時代もあったようです。
約8400万年前の白亜紀後期に、地球の地軸が今より約12度も傾いていたという研究結果もあります。
これは、「真の極移動」と呼ばれていて、単なる表面的なずれではなく、地球全体の自転軸の向きそのものが大きく変わった可能性を示唆しています。
約500万年かけて、合計で約25度もの弧を描いて元に戻ったというんですから、とんでもないスケールですよね。
これは、地球に月ができたとされる巨大衝突説に関連がある可能性も指摘されています。
火星サイズの原始惑星「テイア」が原始地球に衝突し、その衝撃で地球が傾いたという説は有力ですが、衝突後の地球はゴツゴツしていたはずで、それが自転によって少しずつ球体に近づいていく過程(静水圧平衡)で、極が移動したのではないかという考え方もあるようです。
ただし、この真の極移動と、地球が自転で滑らかな球になるプロセスは少し違う概念のようです。
地磁気の分析といった専門的な手法で明らかになった過去の地球の姿。
想像するだけでワクワクしませんか?
現在の地軸の傾きは約23.4度。
これは周期的に変動する自然なものですが、最近は人間活動によるわずかなずれも観測されています。
この角度が、私たちの四季を生み出し、地球上の様々な現象に関わっているんですね。
当たり前のように感じていた地軸の傾きですが、知れば知るほど、その奥深さに気づかされます。
地球の歴史や、私たち人間の活動との意外なつながりを知るたびに、この星の上で生きていることの不思議さや面白さを改めて感じています。
もし、地軸の傾きが「今より」変わっちゃったら?
さて、現在の地軸の傾きがどんなものか、少し詳しく見てきました。
今度は、「もし、この傾きが今より大きくなったり小さくなったりしたら、どうなるんだろう?」という、ちょっと想像力を掻き立てられるテーマについて考えてみたいと思います。
地軸の傾きが少し大きくなると、季節の変化が大きくなる傾向があります。
つまり、夏は今よりも暑くなり、冬は今よりも寒くなる、ということです。
想像してみてください。
今の日本の夏でも十分暑いのに、それがさらに厳しくなったらどうなるでしょう?
冬の寒さも増して、雪国ではもっと大変なことになるかもしれません。
農業への影響も避けられないでしょうね。
特定の作物が育ちにくくなったり、収穫量が減ったりする可能性があります。
もし、傾きがさらにどんどん大きくなって、例えば天王星みたいに、地軸が公転面に対して almost 水平(約97度傾いている!)になってしまったら…?
これはもう、状況はまるで違ってきます。
天王星では、太陽が当たる期間と全く当たらない期間が極端に分かれるため、半年の間ずっと昼、半年の間ずっと夜、といった状態になります。
想像しただけでゾッとしますよね。
もし地球がそうなったら、特定の地域は半年間灼熱、その次の半年間は極寒という、とても生物が生きられる環境ではなくなってしまうでしょう。
そこまで極端じゃなくても、傾きが大きくなるにつれて、四季の変化はより劇端になり、夏と冬の気温差は拡大します。
これは、「夏は灼熱、冬は極寒」のような、非常に厳しい環境変化を引き起こす可能性があります。
逆に、地軸の傾きが小さくなったらどうなるでしょう?
傾きが小さくなるにつれて、季節による日射量の変化は小さくなります。
例えば、もし今の約23.4度から、周期変動の最小値である22.1度になったとしたら、夏と冬の気温差は今より少し穏やかになるかもしれません。
もちろん、これは数万年という長い時間をかけて起こる変化なので、私たちが生きている間に体感できるほどの変化ではないでしょう。
でも、長期的な視点で見ると、地軸の傾きの変化は、地球の気候に大きな影響を与えることが分かっています。
地軸の変動も長期的な気候変動に影響を与える可能性があります。
セルビアの地球物理学者ミランコビッチは、今から100年ほど前に、地球が太古から繰り返してきた氷期と間氷期のサイクルが、地軸の傾きや公転軌道の変化といった天文学的な要因(ミランコビッチ周期)によって引き起こされている、という仮説を提唱しました。
地軸の傾きが大きくなると、夏と冬の差が大きくなり、特に高緯度地域で夏に氷が溶けやすくなる一方、冬に雪や氷が ?積しやすくなります。
このサイクルが、長い時間をかけて地球全体の気候を変動させ、氷河期を引き起こす可能性があると考えられているんです。
地軸の傾きが大きく変化することで、氷河期が始まる可能性があることも示唆されています
ただ、私たちは今、地球温暖化という、ミランコビッチ周期とは別の、主に人間活動によって引き起こされている気候変動にも直面しています。
地軸の変動による自然な気候変動のサイクルと、人間活動による温暖化がどのように相互に影響し合うのか、これは非常に複雑で、科学者たちが懸命に研究しているテーマです。
そして、先ほど触れた最近の地下水くみ上げによる地軸のわずかなずれも、無視できない影響をもたらしています。
たった80センチのずれでも、これが世界の海面上昇の一因になっているという研究結果は、私たちに警鐘を鳴らしているように感じます。
地下水のくみ上げが貴重な資源を枯渇させるだけでなく、意図しない結果を地球規模でもたらしていると述べられていますね。
これは、地軸の傾きという地球全体に関わる要素が、私たちの身近な行動(水をくみ上げる)によって影響を受けている、という具体的な例です。
まるで、地球全体が、私たちの行動一つ一つに反応しているみたいですよね。
地軸の傾きが変化することは、単に季節の感じ方が変わるだけでなく、地球上の水の循環、大気の流れ、そして生態系全体に影響を及ぼす可能性があります。
地表のほぼ全ての状態に影響を与える可能性があるされていて、これは本当にその通りだと思います。
私たちが今生きている時代に、地軸の傾きが劇的に変化する可能性は低いとされています。
これは、地球には私たちのサイズに比べて非常に大きな衛星である月が存在していて、月の重力が地球の自転軸を安定させる役割を果たしているからだと言われています。
月の存在なしには、地球の地軸はもっと大きく、不規則に変動していたかもしれません。
そう考えると、私たち人類が今の形で文明を築くことができたのも、地球の地軸が比較的安定していたおかげなのかもしれませんね。
もし地軸の傾きが今より変わったら…
想像すると怖い部分もありますが、地球のダイナミックな変化の可能性を知ることは、この星の神秘を理解する上でとても重要だと感じています。
私たちの何気ない行動が、こんなにも大きなシステムに影響を与える可能性があるという事実も、改めて心に留めておきたいものです。
もし、地軸が全く「傾いていなかったら」?
最後に、ちょっと究極のifを考えてみましょう。
もし、地球の地軸が全く傾いていなかったら?
つまり、地球が太陽の周りを回りながら、コマのようにまっすぐ垂直に自転していたとしたら、私たちの世界はどうなっていたのでしょうか。
もし地軸が公転軌道に対して垂直だったら、地球は常にまっすぐな姿勢で太陽の周りを回ることになります。
想像してみてください。
地球上のどの場所でも、太陽からの日射量は一年中、ほとんど変化しません。
そう、私たちが当たり前だと思っている「四季」が、完全に消滅してしまうんです。
春の芽吹き、夏の太陽、秋の紅葉、冬の雪景色…
これら全てが、地軸の傾きが生み出す日射量の変化によってもたらされている現象ですから、傾きがなくなれば、これらもなくなってしまいます。
年中同じような気候が続く世界。
これは日本の美しい四季に慣れ親しんだ私たちにとっては、想像もつかない世界ですよね。
例えば、日本の首都圏であれば、一年を通して春か秋のような穏やかな気候が続くのかもしれません。
でも、それがずっと続くんですよ。
ちょっと退屈かな、なんて思ってしまったり。
いや、それ以上に大きな影響があります。
昼と夜の長さも、一年中変わらず、どこの地域でも正確に12時間ずつになります。
朝焼けや夕焼けの美しいグラデーションも、今とは全く違うものになるかもしれません。
そして、北半球と南半球という区別も、日照という観点からは意味を持たなくなります。
地球上の気候は、太陽からの熱エネルギーの分布と、それが地球全体にどう運ばれるかによって決まります。
地軸が傾いている現在、赤道付近で受けた熱は、大気の流れや海の循環によって極地方に運ばれ、地球全体の温度バランスが保たれています。
しかし、もし地軸が垂直になったら、地球の大気を循環させるために重要な「風」、例えば貿易風や偏西風、極東風といったものが失われてしまうと考えられています。
風がなくなると、熱エネルギーを地球全体に行き渡らせる作用が滞り、その結果、赤道付近はさらに暑く、極地方はさらに寒くなる、といった極端な気候になってしまう可能性があります。
寒冷化が進むと考えられています
これは、熱の循環が滞ることで、地球全体が熱を宇宙空間に放出しやすくなるため、あるいは別の要因による可能性も考えられます。
いずれにしても、現在の私たちが見慣れているような気候とは全く異なるものになるでしょう。
このような環境の変化は、地球上の生物にも大きな影響を与えます。
植物は四季の変化に合わせて芽を出し、葉を茂らせ、実をつけます。
動物も、渡りをしたり、冬眠したりと、季節の変化に適応して生きています。
もし四季がなくなったら、これらの生物は生きていくのが非常に困難になるでしょう。
私たちの生活や文化も、地軸の傾きに大きく依存しています。
農業は、季節の変化に合わせて種まきや収穫を行います。
日本の祭りや行事の中にも、四季を感じさせるものがたくさんありますよね。
もし地軸が傾いていなかったら、私たちの食生活も、日々の暮らしのリズムも、文化も、今とは全く違うものになっていたはずです。
想像もつかないくらい、地味で変化のない世界だったのかもしれません。
地軸がなぜ傾いているのか?
これは先ほども少し触れましたが、約45億年前に原始地球に火星サイズの天体「テイア」が衝突した「巨大衝突説」が有力だとされています。
もしこの衝突がなかったら、地球は今のように傾いておらず、月も存在しなかったかもしれません。
私たちが今享受している、四季のある豊かな世界や、夜空に輝く月の存在は、遠い昔の巨大な出来事によってもたらされた、まさに「偶然の産物」と言えるのかもしれません。
人類の文明の発展にも大きな影響があったかもしれないように、現在の地球の環境が、私たち人類の存在そのものと密接に関わっていることを感じさせられます。
地軸が全く傾いていなかった世界。
それはSFの物語の中だけの話かもしれません。
でも、そういった「あり得たかもしれない世界」を想像することで、私たちが今生きているこの地球の、そして日本の四季の、当たり前ではない「ありがたみ」を再認識できるんじゃないでしょうか。
普段は意識しない地球の「傾き」ですが、それがどれほど私たちの生活や、地球上の生命にとって重要であるかを知ると、なんだか感動してしまいますね。
まさに、奇跡のようなバランスの上で、私たちは日々を過ごしているんですね。
改めて、地球ってすごいな、って思います。
この記事が、皆さんの「地軸の傾き」に対する理解を深め、地球という惑星への興味をさらに掻き立てるきっかけになれば、ブロガーとしてこれほど嬉しいことはありません。
それでは、また次の記事でお会いしましょう!
最後まで読んでいただき、ありがとうございました!