深刻化する宇宙空間の環境問題、新たな学問分野を天文学者が提唱

エコロジー（生態学）は生物と環境の関わり合いについての研究だ。人間にとって、生態学は複雑な学問となる。人類はこれまでに地球の環境を変えてきたが、どのように変えてきたかについては盛んに研究されている一方で、わかっていることは少ない。しかし、人類の影響は、より遠くに及んでいることがますますわかってきている。

過去50年ほどの間に、人類は地球近傍の宇宙空間、すなわち地球から約100万キロメートルの範囲の宇宙空間を探査し始めた。この活動は環境を変えてきている。地球近傍の宇宙空間にはデブリ（人工衛星の破片などの宇宙空間に浮遊するゴミ）が集積しつつあり、それらは放射性元素で汚染されていたり、電磁放射にさらされたりしている。そして今日、アルメニアにあるビュラカン天文台のエレナ・ニコホシアン博士が、新たに興りつつある科学分野である「地球近傍の生態学」が扱わねばならない要素について概説している。

地球近傍の手つかずの環境は、太陽からのエネルギーが充ち満ちている。地球の大気はそのエネルギーを吸収している。特に吸収されやすいのは水や二酸化炭素、酸素などの分子に対応した波長のエネルギーだ。事実、オゾンは200ナノメートルから320ナノメートルの波長の電磁波、いわゆる紫外線B放射を全て吸収している。

地球から遠ざかるにつれて大気そのものの性質が劇的に変化する。大気の質量の約90%は、地表からわずか12キロメートルの対流圏に存在する。ここは大気の密度が一番高い場所でもあり、1立方センチメートルあたり約1019個の粒子が存在する。

高度が上がると大気の密度は劇的に下がっていく。地表から30キロメートルから1000キロメートルの範囲は電離層だが、上空100キロメートルの大気中の粒子数は1立方センチメートルあたり約1013個であるのに対し、上空300キロメートルでは109個にまで下がる。

これほど密度が低くなっても、大気の粒子は地球を守る上で重要な役割を果たしている。地球には絶えず塵や岩が降り注いでいるが、それらは電離層に入ると減速して燃え尽きるのだ。

明らかになっているのは、地球近傍の宇宙空間は活気のある動的な環境であり、複雑なプロセスが多種多様に存在しているということである。人間はそれに影響を及ぼし始めている。

地球近傍の宇宙 …