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地球はなぜ丸い? 「重力」と惑星の形の秘密!

宇宙と科学

「地球はなぜ丸いの?」と聞かれたら、あなたはどう答えますか?

私たちは当たり前のように 「地球は丸い」 と思っていますが、実は 完全な球ではありません!

結論:地球が丸いのは「重力の力」が働いているから!

重力は 「物を引き寄せる力」 で、地球のように大きな天体では、この力が全方向に均等にかかるため、最も安定する形=球形 になります。

しかし、地球は 完全な球ではなく「少しゆがんだ楕円形」 をしています。

なぜ完全な球ではないのでしょうか?そして、もし地球が 四角かったらどうなるのでしょうか?

このあと詳しく解説していきます!

1. 重力が働くと、物体は球形になる

宇宙にある天体の多くが 球形 をしていることに気づいたことはありますか?

地球、月、太陽、木星、土星…ほとんどの惑星や恒星は 丸い 形をしています。

これは 「重力の働きによって、物体は自然と球形になりやすい」 という理由があるからです。

① 重力が均等にかかると、形は球になる

「あらゆる方向から同じ力がかかると、球形が最も安定する」

  • 重力は 「すべての方向から中心に向かって働く力」 です。
  • もし天体が大きくなればなるほど、重力の影響が強くなり、すべての方向から均等に引っ張られます。
  • その結果、最もバランスの良い形=球形 になります。

② 水滴の形と同じ?

「重力と表面張力の関係」

  • 重力と似た性質を持つのが、液体の 表面張力 です。
  • 水滴が球に近い形になるのは、表面張力がすべての方向に均等に働いているから。
  • 地球もこれと同じように、重力がすべての方向に均等に働くため、球に近い形になるのです。

③ 宇宙での無重力環境ではどうなる?

「重力がないと、形は変わる?」

  • 宇宙の無重力空間では、液体は自然と球形になります。
  • これは 「表面張力だけが働く環境」 だから。
  • しかし、地球のように重力が強い天体では、表面張力よりも 重力の影響が大きくなるため、球形に近づく のです。

つまり、地球が丸いのは 重力がすべての方向から均等にかかるから なのです!

でも、よく見ると 「完全な球」ではなく、少しデコボコしていますよね?

なぜ地球は 完璧な球になれない のでしょうか?

2. じゃあ、なぜ山や谷があるの?

地球がほぼ球形になるのは 重力 の力によるものですが、実際には 完全な球ではなく、山や谷がある ことに気づいていますよね?

なぜ、地球の表面はデコボコしているのでしょうか?

それには 「地球の内部の動き」と「地殻の変化」 が関係しています。

① プレート運動と地殻変動

「地球の表面は常に動いている!」

  • 地球の表面(地殻)は、「プレート」と呼ばれる大きな岩の板」 でできています。
  • このプレートは、地下の 「マントル」 の動きによって少しずつ移動します。
  • プレート同士がぶつかったり、離れたりすることで、山ができたり、谷ができたり するのです。

例:ヒマラヤ山脈の誕生

ヒマラヤ山脈は、インド大陸のプレートとユーラシアプレートが衝突することで押し上げられた結果できたもの!

② 地球の自転による遠心力

「地球は回転しているから、完全な球ではない!」

  • 地球は 時速約1,670km の速さで自転しています。
  • この回転による遠心力の影響で、赤道部分が少し膨らんでいて、極部分がわずかにへこんでいます。
  • そのため、地球は 完全な球ではなく、少しつぶれた楕円形 をしているのです。

例:土星はもっと極端な楕円形!

土星は自転がとても速いため、極端に赤道が膨らんだ形をしている。

③ 他の天体もデコボコしている?

「地球以外の星もデコボコ?」

  • 地球と同じように、他の天体にも山や谷があります。
  • 火星 には「オリンポス山」という高さ 約22km もの巨大な山がある!(エベレストの約3倍)
  • には無数のクレーターがあり、地球のように「プレート運動」がないため、昔の傷跡が残っている。

結論:地球がデコボコなのは、プレート運動と自転の影響!

「地球は球形だけど、完全な球ではない!」

  • プレート運動によって山や谷が作られる。
  • 地球の自転の影響で赤道が少し膨らむ。
  • 他の天体もデコボコしているが、環境によって地形が違う!

では、もし 「地球が四角かったらどうなる?」 と思ったことはありませんか?

次は、四角い地球があり得るのか? について考えていきます!

3. もし地球が四角かったら?

「地球が四角だったらどうなるんだろう?」と考えたことはありますか?

実は、四角い地球は 物理的にありえない んです!

その理由を 「重力」「気候」「生き物の暮らし」 の3つの視点から考えてみましょう。

① 四角い地球では重力が大変なことに!

「四角い星の重力は不安定!」

  • 四角い地球を想像してみると、角の部分では重力がほぼゼロになってしまいます。
  • 一方で、中央の平らな部分では重力が強く働くため、人や物が中央に引っ張られてしまう!
  • つまり、「角にいる人は宇宙に投げ出される」「平面の人は中央に引き寄せられる」という異常な世界になってしまいます。

結果:四角い地球では、普通に立って歩くことができない!

② 気候がめちゃくちゃになる!

「四角い地球では天気が極端になる!」

  • 現在の地球は 球形だからこそ、太陽の光がバランスよく分配 されています。
  • しかし、四角い地球では 角の部分が太陽光を受けにくく、極寒の環境 になります。
  • 一方で、平らな部分は常に太陽が当たり続けるため、 灼熱地獄!
  • 気温差が極端すぎて、人間や動物はまともに生きられません。

結果:四角い地球では、まともな気候が作れず、生物が生存できない!

③ 結局、四角い地球は崩れてしまう!

「重力が働くと、最終的に球になってしまう!」

  • もし無理やり四角い地球を作ったとしても、重力の力で 「角の部分が削れ、丸くなっていく」 のです。
  • 天文学的に見ても、自分の重力で形を保てる星は、ほぼ必ず球形になってしまう ことがわかっています。

結果:四角い地球は、最終的に球に戻る!

結論:地球は球であるべき!

「四角い惑星では、生き物は生きられない!」

  • 重力が不安定すぎて、まともに立っていられない。
  • 気候が極端になりすぎて、生物が生存できない。
  • 結局、四角い地球は長い時間をかけて球形に戻る。

つまり、地球が丸いのは 物理的に最も安定する形だから なのです!

では、ここまでの話をまとめてみましょう。

次の「まとめ:地球はなぜ丸いのか?」 で、もう一度整理します!

 

まとめ:地球はなぜ丸いのか?

ここまでの話を振り返ってみましょう。

地球が 丸い理由 には、次のような科学的な要因が関係していました。

① 地球はなぜ丸い?

「重力の力で、すべての方向に均等に引っ張られるから!」

  • 地球のように大きな天体では、重力がすべての方向に均等にかかる。
  • その結果、最も安定する形が 球形 になる。
  • 水滴が球になるのと同じ原理!

② じゃあ、なぜ地球はデコボコしているの?

「プレート運動と地球の自転の影響!」

  • 地殻変動によって、山や谷ができる。
  • 地球の自転による遠心力で、 赤道が少し膨らんだ楕円形 になっている。
  • 他の天体(火星、月)もデコボコしているが、環境によって地形が違う。

③ もし地球が四角かったら?

「四角い地球は物理的に不可能!」

  • 重力が不安定 になり、角にいる人は宇宙に飛ばされる!?
  • 気候が極端 になり、暑すぎるor寒すぎる地球に。
  • そもそも、長い時間をかけて 球に戻ってしまう!

④ まとめ

「地球は完全な球じゃないけど、ほぼ丸い!」

  • 地球は 完全な球ではなく、少しデコボコした楕円形 をしている。
  • しかし、物理的に 「最も安定する形は球形」 なので、重力によって球に近づいている!
  • 四角い地球は、そもそも作れないし、作っても球に戻る!

地球が丸いのは 単なる偶然ではなく、宇宙のルールに従った必然の形 なんですね!

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