ケンタウルス座アルファ星の文明三つの太陽の下の世界
最も近い星系の文明は、何に直面するだろう。フレア、三つの太陽、4.24年の遅れ?プロキシマbの実際の天文学。
プロキシマ・ケンタウリbは地球から4.24光年の距離にある。ゲームの「ケンタウルス文明」は問いかける。この惑星に文明があったなら、三つの太陽、命にかかわるフレア、4.24年の通信遅延に、同時に向き合うことになる。
このページでは、まずこの恒星系の本物の天文学を、次にゲームが想像した物語を取り上げ、最後に関連する本物の研究を挙げる。ゲームの文明は完全にフィクションだ。
三つの太陽は本当か
本当だ。ただし、SFの「三体問題」とは違う。ケンタウルス座アルファ星AとBは、約80年に1回、互いの周りを回っている。プロキシマはそこから約13,000天文単位離れていて、一周に50万年以上かかる。本物の三重連星系は、実はかなり安定している。劉慈欣の『三体』(2006年)では、三体問題には一般的な解析解がなく、その点は正しい。だが現実のケンタウルス座アルファ星は、カオス的ではない。
プロキシマb:固定された世界
- 明暗境界線:潮汐固定された惑星では、もっとも穏やかなのは昼と夜の境目にそった帯かもしれない。プロキシマbは、わずか約11.2日でプロキシマを一周する。
- 氷の下の海:大気と海が十分にあれば、熱は昼側から夜側へ運ばれる可能性がある。逆に、夜側が厚い氷に凍りつくモデルもある。
- 磁気圏:惑星の磁場は、恒星風の荷電粒子をそらせる。地球の磁場は太陽風の大部分を防いでいる。プロキシマbに磁場があるかどうかは、まだ分かっていない。
- 地下都市:岩盤は紫外線や高エネルギー粒子を遮るので、都市を地下に築くのは理にかなっている。
フレア:最大の脅威
2016年3月、プロキシマはスーパーフレアを起こした。数分のうちに明るさが通常の約68倍に上がり、肉眼でも見えるほどだった。研究者は、こうしたスーパーフレアが年に約5回起きると見積もっている。さらに悪いことに、プロキシマの頻繁なフレアは、地球に似た大気のオゾンの90%を5年で剥ぎ取る可能性がある。
私たちの太陽にもフレアやコロナ質量放出がある。いまではそれを少し前に予報できるようになり、人工衛星や送電網に備える時間が稼げる。
聞く、見る、そして届く
人類は60年以上にわたってエイリアンの信号に耳を澄ませてきたが、確認できたものは一つもない。電波望遠鏡は、遠くからの人工信号も、パルサーやクエーサーも拾える。
実際に行くためには、ブレークスルー・スターショット計画が、地上のレーザーでグラム級のライトセイルを光速の20%まで押し、約20年でプロキシマに到達させることを提案している。2025年には、ウェッブ望遠鏡がケンタウルス座アルファ星Aの近くに、巨大ガス惑星の可能性がある天体を撮影した。その後は再び観測されていない。
光速が生む問題
ゲームでは、1光年が現実の1時間で、光より速いものはない。この設定は、本物の帰結をいくつか拡大して見せる。
- 疑心暗鬼の連鎖:光速の遅れのせいで、どちらも相手の意図を間に合うように確認できない。分かるのは、4年あまり前に相手が何を考えていたかだけだ。デイヴィッド・ブリンの1983年の「大いなる沈黙」の分析は、ここから始まる。
- 分散:光速に近い速さで届く兵器には、迎撃する手段がほとんどない。現実的な防御は、全員を一か所に置かないことだけだ。
- 運動エネルギー兵器:光速の10%で動く1トンの物体は、約1億トンのTNT火薬に相当する運動エネルギーを持つ。光速の半分で飛来する場合は、発射の閃光が見えてから命中するまで、約4年しかない。
- 星間貿易:1978年、経済学者のポール・クルーグマンは「星間貿易の理論」を書き、輸送中に時間の遅れを受ける財の利子をどう計算すべきかを、真面目に導き出した。
ゲームでの考え方
ここから先はゲーム設定。このチャンネルの場所は「プロキシマb、4.24光年」で、サブタイトルは「三つの太陽の下」。仕組みはフレアだ。プロキシマはフレア星で、スーパーフレアは地表に溜めた「火花」を焼き払う。防護のノードを解放するほど、損失は小さくなる。発見のしかたは、星間文明の時代に向こうから見つけてくるか、「テクノシグネチャー探査」と「ライトセイル」で自分から見つけるか。
シナリオでは、文明は地下で暮らし、氷の下に海を隠し、氷床にアンテナを立てて空に耳を傾けている。ライトセイルも考えているが、方向は逆だ。人口の一部を氷の下の海と小惑星帯に送り出し、A星への移住を計画し始め、4.24光年先の一点へ協定を送る。一文ごとに返事まで8年以上かかる。このチャンネルには4つのエンディングがある。同盟、冷たい平和、廃墟、勝者。物語の詳細はゲームを遊んで確かめてほしい。このページは概略にすぎない。
関連する2つの小説
- 三体(劉慈欣、2006年):上述のとおり。三体問題には一般的な解析解がないが、現実のケンタウルス座アルファ星は安定している。
- プロキシマ(スティーヴン・バクスター、2013年):当時知られていたプロキシマの情報をもとに書かれた。2016年には、実際にプロキシマの周りで地球型の惑星が見つかった。
関連する本物の研究
以下の研究は、近傍の恒星系の探査に関するもの。プロキシマbに文明があることの証拠ではない。
- ペガスス座51番星の周りに、4日で公転する巨大惑星が見つかり、太陽系はもはや唯一の惑星系ではなくなった。発見者は2019年のノーベル賞を受賞した(Mayor と Queloz、Nature、1995年)。
- ケプラー望遠鏡は、惑星が前を横切るときのわずかな減光で新しい世界を探し、数千個を発見した(Borucki ら、Science、2010年)。
- 小さな赤色矮星の周りに、地球サイズの惑星が7つ密集していて、そのうちいくつかには液体の水があるかもしれない(Gillon ら、Nature、2017年)。
- 水素の21 cm周波数の近くで、電波望遠鏡でエイリアンの信号に耳を澄ますことが、2人の物理学者によって提案され、SETIが始まった(Cocconi と Morrison、Nature、1959年)。
- 地上のレーザーアレイで超軽量の帆を押せば、探査機を光速の5分の1まで加速できる(Lubin、Journal of the British Interplanetary Society、2016年)。
実際の根拠
明暗境界線:潮汐固定された惑星では、最も穏やかな場所は、昼と夜の境目に沿った輪かもしれない。プロキシマbは、わずか約11.2日でプロキシマを1周する。
地下都市:岩は紫外線と高エネルギー粒子をさえぎる。
フレア年表:2016年3月、プロキシマはスーパーフレアを起こし、数分で通常の約68倍まで明るくなり、肉眼で見えるほどだった。研究者は、こうしたスーパーフレアが年に約5回起きると見積もっている。
氷の下の海:十分な大気と海があれば、熱は昼側から夜側へ運ばれるかもしれない。夜側は厚い氷に凍りつくというモデルもある。
磁気圏:惑星の磁場は恒星風の荷電粒子をそらす。地球の磁場は太陽風の大半を防ぐ。プロキシマbに磁場があるかどうかは、まだわからない。
三つの太陽の暦:ケンタウルス座アルファA星とB星は約80年でたがいを回り、プロキシマはそこから約1万3000天文単位離れて、1周に50万年以上かかる。実在の三重星系は、むしろかなり安定している。
オゾンの盾:研究者は、プロキシマの頻繁なフレアが、地球のような大気のオゾンの90%を、5年で剥ぎ取りうると見積もっている。
電波天文学:電波望遠鏡は、遠くからの人工的な信号のほか、パルサーやクエーサーの電波も聞き取れる。
傍受局:人類は60年以上、異星の信号に耳を澄ましてきたが、確認できたことは一度もない。
フレア予報:太陽フレアやコロナ質量放出は、すでに少し前から予報できる。衛星や送電網に備える時間を稼げる。
ライトセイル:ブレークスルー・スターショット計画は、地上のレーザーでグラム級のライトセイルを光速の20%まで押し、約20年でプロキシマに届かせることを提案している。
A星を見る:2025年、ウェッブ望遠鏡はケンタウルス座アルファA星の近くに、ガス惑星かもしれないものを撮影した。以来、再び見られてはいない。
疑いの連鎖:光速の遅れのため、どちらも相手の意図をまにあうように確かめられない。わかるのは、相手が4年と少し前に何を考えていたかだけだ。ブリンの1983年の「大いなる沈黙」の分析は、ここから始まる。
分散:光速に近い速さで飛んでくる兵器には、迎撃する手段がほとんどない。現実的な防御はただ1つ、全員を1か所に置かないことだ。
恒星間貿易:経済学者クルーグマンは1978年に「星間貿易の理論」を書き、商品が途中で時間の遅れを受けるとき、利子をどう計算すべきかを真剣に検討した。
運動エネルギー兵器:光速の10%で飛ぶ1トンの物体の運動エネルギーは、TNT約1億トンぶんにあたる。光速の半分で届くなら、発射の閃光を見てから命中するまで、わずか約4年しかない。
『三体』(劉慈欣、2006年)の科学:三体問題には本当に一般的な解析解がない。ただしケンタウルス座アルファ星の実在の2つの星AとBは、約80年周期で互いを回り、かなり安定している。
『プロキシマ』(スティーヴン・バクスター、2013年)の科学:著者は当時わかっていたプロキシマ・ケンタウリの知識をもとに書いた。2016年には、プロキシマの周りで地球に似た惑星が実際に見つかった。
関連する研究
これらの研究はこのトピックに関連しますが、このページの直接の証拠ではありません。
最初の系外惑星:ペガスス座51番星の周りに、4日で公転する巨大惑星が見つかった。太陽系はもう唯一ではなくなった。2019年ノーベル賞。
出典:Mayor & Queloz, Nature 1995, "A Jupiter-mass companion to a solar-type star"
7つの温暖な惑星:7つの地球サイズの惑星が小さな赤色矮星のまわりに密集しており、いくつかには液体の水があるかもしれない。
出典:Gillon et al., Nature 2017, "Seven temperate terrestrial planets around the nearby ultracool dwarf star TRAPPIST-1"
ケプラー:ケプラー望遠鏡は空のひとつの領域を見つめ、惑星が横切るときのかすかな減光から新しい世界を探し、最終的に数千個を見つけた。
出典:Borucki et al., Science 2010, "Kepler planet-detection mission: introduction and first results"
星間信号の探索:二人の物理学者が、水素の21センチ周波数付近で電波望遠鏡を使って異星の信号に耳を澄ませることを提案し、SETIが始まった。
出典:Cocconi & Morrison, Nature 1959, "Searching for interstellar communications"
星へのライトセイル:地上のレーザーアレイで極軽量のライトセイルを押せば、探査機を光速の5分の1まで加速できる。
出典:Lubin, Journal of the British Interplanetary Society 2016, "A roadmap to interstellar flight"
ゲーム設定(創作)
- ノード「地下都市」:彼らの都市はすべて地下にある。
- ノード「氷の下の海」:夜側の氷の下に、海が隠れている。
- ノード「傍受局」:氷床の上に、巨大なアンテナの野が建てられ、昼も夜も空に耳をすませている。
- ノード「ライトセイル」:彼らも同じ着想にたどり着いた。向きが逆なだけで。
- ノード「分散」:彼らは人々の一部を、氷の下の海と小惑星帯へ送り出す。
- ノード「移住計画」:彼らは、恒星Aへの移住を計画しはじめる。
- ノード「4光年を越える盟約」:4.24光年先の相手に宛てて書かれた盟約。一文ごとに、返事が来るまで8年あまりかかる。
- チャンネルのエンディング「同盟」:二つの文明のあいだは一文ごとに4.24年かかるのに、彼らは何年も話し続けた。誰も相手に会うことはなかったが、同じ空を一緒に見上げた。
- チャンネルのエンディング「冷たい平和」:互いに相手がそこにいることを知り、相手もそれを知っていることを知っている。どちらも先に話さず、どちらも先に撃たなかった。
- チャンネルのエンディング「廃墟」:太陽の方角から来た光は、警告より一歩早く着いた。散らばっていたわずかな人々は生き延び、氷の下の海でやり直した。
- チャンネルのエンディング「勝者」:金属の弾丸は、光速の半分で4.24光年を越えた。主文明の空が一度だけ光った。三つの太陽の下の文明は生き延びたが、二度と信号を送る勇気はなかった。
- 小説『三体』のあらすじ:一人の天文学者が絶望のなか、宇宙へ信号を送る。4光年先で、3つの太陽に繰り返し滅ぼされてきた文明がそれを受け取り、出発を決める。地球は数世紀に及ぶ危機に陥る。
- 小説『プロキシマ』のあらすじ:人類はプロキシマ・ケンタウリの潮汐固定された惑星に入植する。片側は永遠の昼、もう片側は永遠の夜。無理やり送り込まれた入植者は、明暗境界線に沿って暮らす道を見つけなければならない。