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月の平均温度:-18℃・地球の平均温度+15℃のなぜ

太陽からの距離が同じ2つの星:地球と月の温度の違い

月は地球の周りを回っていますがら、太陽からの平均距離は地球とほとんど変わりません。
しかし、月の様子は地球とずいぶん違っています。
地球が生命にあふれているのに、月はまるで死の世界です。
2つの星の間には、いろいろな違いがありますが、
その一つは温度の違いです。

温度の違いは生命にとって重要

地球は生命活動にとって最適な平均気温15℃ですが、月はマイナス18℃です。
生命は様々な化学反応をともないますから、これほどの温度の違いは大きな問題です。
地球の温暖化が問題になっているのも、理由のあることです。

温度の違いは、なぜ生じたのでしょうか

さて、2つの星の間には、なぜ、これほど温度に違いがあるのでしょうか。
月の平均温度が-18度。それに対して地球の温度は+15度。
月は最高温度150度、最低温度-120度になるそうです。
太陽からの距離が同じということは、
太陽から受ける熱は、ほとんど同じではないのか、という疑問があります。
もちろん、表面積の違いから、受ける熱の総量は異なりますが。
なぜ、それほどにこの2つの星の温度は違うのでしょうか。

地球の温度を計算で求めると・・・

地球の温度を求める式は次のようになります。
太陽定数×表面の吸収率=地球の表面積×地球放射フラックス密度
πR2×S×(1-A)=4πR2×σT4

  • 断面積πR2は両辺にあるため消去できます。
  • 断面積が式から取り除かれてしまうということは、温度が、天体の大きさに関係しないことを意味しています。
  • S:太陽フラックス。1370w/m2
  • A:反射率。地表に雪や氷が多ければ反射率は高くなります。平均0.3
  • 「1-A」は吸収率になります。0.7<br />
  • σ:ステファン・ボルツマン定数(物理で習ったはず)。5.67×100000000w/T4m2
  • Wはワット。Tは絶対温度。mはメートル。

計算の結果は、なんと T=258(-15度C)となります。
計算によると、地球の温度は月とほとんど同じ温度マイナス15°Cになっているはずなのです。

本来の地球は凍土

-15度という温度だけで、そこが死の世界になるとすぐには断定できませんが、現在の地球のような生命にあふれた世界にはならないだろうと思われます。
海は氷、地球は一面氷の世界になります。
もしそうなれば、太陽エネルギーの反射率が上がり、温度はさらに冷えるものと予想されます。
最初にこの問題を指摘したのは、フランスの科学者ジョゼフ・フーリエでした。
彼によれば、本来、地球の位置は、太陽から遠すぎて、永久凍土、生命を維持できない環境だ、と指摘しました。
つまり、地球は太陽からちょうどよい距離にあるため、温暖で、生命にあふれているという言い方は十分な説明になっていないのです。

地球を保護する大気

地球は太陽からの距離からすると、本来、低温で生命にふさわしい環境ではないはずなのに、何らかの理由で、ちょうどよい気温に保たれているのです。
その何らかの理由とは、いったいなんなのでしょうか。暖かで生命活動にとって適切な地球の気温は、非常に不思議な現象なのです。
それこそが空気、大気の働きなのです。大気の存在が地球の温かさを保っているのです。

カテゴリ: 地球・宇宙そして大気 , 温暖化