月の形成

私たちの住む地球とその衛星である月は、どのようにして生まれたのでしょう。 巨大衝突による月の形成に基づいたコンピュータ・シミュレーションを元にした映像で、その成り立ちを見てみましょう。 (「地球と月の誕生」内の映像を一部更新して、月の誕生部分を独立させた映像です)

地球は、巨大衝突を繰り返して成長しました。月はこうした巨大衝突の、おそらく最後の衝突によって生まれたのではないかと考えられています。
中心からはずれたところに衝突をすることによって、衝突天体は完全に地球と合体して一つになるのではなく、その一部が地球の周りを回る円盤を形成します。これが月の材料になります。
冷えて溶岩のようになった月の材料は、自分の重力で集まり無数の月になります。これらの月の種は合体して急速に成長します。
月の材料は、地球のすぐ近くでは潮汐力にじゃまをされて、塊にまとまることができません。地球からある程度離れた場所で、塊が成長していることがわかります。
一ヶ月ほどもすると、すべての月の種を食べつくして、一つの大きな塊が残ります。これが月です。地球の月もこのようにして生まれたのではないかと考えられています。
解説ナレーション付映像(ストリーミング配信)

640x480, MPEG-1 形式

MoonFormation64x48.zip ( zip 書庫 : 59475 KB)

320x240, MPEG-1 形式

MoonFormation32x24.zip ( zip 書庫 : 13889 KB)

数値計算の詳細

「巨大衝突」
基本となるモデル巨大衝突説
計算目的巨大衝突による原始月円盤形成
計算モデル計算手法:重力計算 + SPH(ポリトロープ)
計算に使用した粒子数: 6×104
現象の時間スケール数日
現象の空間スケール4-5地球半径
数値計算を行った人Robin M. Canup(Southwest Research Institute)
参考 ReferenceR. M. Canup, W. R. and E. Asphaug 2001, Nature, 412, 708-712
「月の集積」
基本となるモデル巨大衝突説
計算目的原始月円盤からの月集積
計算モデル計算手法:重力計算(GRAPE) + Rubble Pile
計算に使用した粒子数: 1×105
初期条件: 全質量をロッシュ半径内に配置
使用した計算機GRAPE-4
現象の時間スケール1ヶ月
現象の空間スケール4-5地球半径
数値計算を行った人武田隆顕(国立天文台)
参考 ReferenceTakeda & Ida, 2001, ApJ, 560, 514-533

映像化の詳細

この映像の後半部分は、ドーム用の映像を元に平面化しているので若干画面端で歪みがあります。

映像クレジット

  • シミュレーション:Robin M. Canup、武田隆顕
  • 可視化:武田隆顕
  • 国立天文台4次元デジタル宇宙プロジェクト

解説ナレーションクレジット

  • 作曲:宮木朝子
  • ナレーション:浅倉杏美
  • レコーディング:前島慶太(Space Creators Alliance Inc.)
  • シナリオ:岩下由美
  • 写真:国立天文台・天文情報センター

リリース情報

  • 2009.10 バージョン1.0公開