流れ星の正体は？

夜空をすっと横切る流れ星。消えるまでに願い事を3回唱えられたら叶う、という言い伝えもあって、見つけるとなんだか得をした気分になります。けれども名前とは裏腹に、流れ星は星が流れ落ちているわけではありません。

夜空で輝く恒星は、何光年も離れた、太陽のように巨大な天体です。それが一瞬で燃え尽きるはずはありません。流れ星の正体は、もっとずっと身近で、驚くほど小さなものです。

正体は、砂粒ほどの宇宙のちり

太陽系の宇宙空間には、彗星や小惑星から放たれた細かなちりが無数に漂っています。こうした粒は「流星物質」と呼ばれ、ふだん目にする流れ星の多くは、大きさ1ミリから数ミリほど、砂粒くらいのものだと考えられています。

これほど小さな粒が、なぜあれほど明るく見えるのか。秘密はスピードにあります。地球は秒速約30キロメートルで太陽のまわりを回っていて、宇宙のちりと猛烈な勢いで出会います。粒が大気に飛び込むときの速さは、秒速11キロメートルから72キロメートルほど。速いものなら、東京から大阪までの距離をわずか数秒で駆け抜ける計算です。

光っているのは、粒の通り道

流れ星は空気との摩擦で燃えている、とよく説明されます。けれども実際には、主役は摩擦ではありません。

猛スピードで突っ込んでくる粒の前では、空気が逃げる間もなく押し縮められ、一気に高温になります。その熱で粒の表面は蒸発し、飛び散った原子と周りの空気の分子が激しくぶつかり合います。エネルギーを受け取った原子や分子は、光を放ちます。私たちが見ているのは、燃える粒そのものというより、粒の通り道に沿って光るガスの筋なのです。

光り始めるのは、高度およそ80〜120キロメートル。旅客機が飛ぶ高さのおよそ10倍で、国際宇宙ステーションが回る高さ（約400キロメートル）よりは下にあたります。ほとんどの粒は、地上に届くずっと前に蒸発しきってしまいます。

流星群は、彗星の落とし物

空の暗い場所なら、ふだんの夜でも1時間に数個ほどの流れ星が見られます。ところが毎年決まった時期になると、その数がぐんと増えることがあります。これが流星群です。

彗星は太陽に近づくと氷が蒸発し、ちりをまき散らしながら進みます。そのちりは、彗星の通り道に沿って帯のように残ります。地球が毎年同じ時期にこの帯を横切ると、ちりがまとめて大気に飛び込み、流れ星が次々に現れるのです。夏の夜空を彩るペルセウス座流星群は、約133年周期で太陽を回るスイフト・タットル彗星のちりが原因です。一方、12月のふたご座流星群のもとは、彗星ではなく小惑星フェートンだと考えられています。

流星群の名前は、流れ星が飛び出してくるように見える一点、「放射点」がある星座からとられています。ちりは実際には平行に飛び込んでくるのですが、まっすぐな線路が遠くの一点に集まって見えるのと同じ遠近法の効果で、一点から広がるように見えるのです。

ときには、ちりの濃い部分に地球が飛び込み、「流星嵐」と呼ばれるほどの大出現が起こります。1833年11月のしし座流星群では、北アメリカで1時間に数万個ともいわれる流れ星が降り注ぎました。この夜の観察をきっかけに、流れ星が一点から放射状に飛び出すことが注目され、流星群の研究が大きく進んだといわれています。

毎日、宇宙から降ってくるもの

流れ星のもとになるちりは、量にすると決して少なくありません。地球に降り注ぐ宇宙のちりは、1日あたり数十トンにのぼると推定されています。見積もりは研究によって大きく異なりますが、NASAは約44トンという値を紹介しています。そのほとんどは大気中で蒸発するか、目に見えないほど細かな粒となって、ゆっくりと地上に舞い降ります。

ごくまれに大きな塊が飛び込んでくると、金星よりも明るく輝く「火球」になります。燃え尽きずに地上まで届いたものが、隕石です。夜空の一瞬の光は、地球がいまも宇宙から物質を受け取り続けている証でもあるのです。