恐竜時代の重力は小さかったんじゃょ、たぶん。


俺刊ムゥ?という感じでいい感じに怪しくなってきたが、思考実験的に考えてみたら以外と辻褄があいそうなので、書いておこうかなとおもった。
30mの恐竜だとか、9mのキノコの化石がでるたびに、不思議に思う。現代と本当に重力は同じであったのであろうかと。一般的に地球の重力はその地球の歴史上均一であったとの考えが主流である。しかしそれは本当であろうか?
現代の地球上でもっとも大きな生物はシロナガスクジラで30m級の個体も生息する。陸生生物ではアフリカゾウで3.5mが最大級である。キリンの全高は5mを超えるが(最大記録579cm)、現在陸上に10mになるような巨大動物はいない。
そのようなサイズになれないのは、進化による修練ではなく物理的要因による。シロナガスクジラは肺呼吸であるが陸上にあげ水による浮力が働かない状態になると自分の重さで呼吸もできず潰れてしまう。

その重さを支えるのに必要な原生生物の筋力や骨格構造では無理なのだ。
骨格、構造上の問題だけではない、地球の重力加速度1Gは9.80665 m/s2 である。1Kgの血液を10mの高さにあげるだけで W=mghなので、98 kg*m^2/s^2 =98J(ジュール)の仕事量が必要になる。循環させるにはどれだけか。これじゃ、どんだけ食っても腹ペコだ。

だから、恐竜でけぇ!キノコでけぇ!!ひゃっほーぃという小学生並感想と一緒に、あれ?もしかしてそもそも重力が小さかったんじゃないかなと素朴に思うわけだ。宗教的な理由で進化論が国民の半数も信じられていない国もあるが、日本は比較的寛容なので、古代地球についてあれこれ放言したところで宗教裁判にかけられることもあるまい。そこでひとつの仮定をたててみる。

 

仮定:恐竜時代の重力は弱かった

以上を仮定として、それは何故だろうと考えてみよう。

地表の重力は遠心力と地球の引力のベクトル和で計算される。遠心力は質量×地軸までの距離×(角速度)^2と計算される。つまり、重力を変化させるには、一つには地球自身の質量が増えた可能性。そして、地球が膨らんだ可能性。そして角速度が変化した可能性を考えればよい。

万有引力は万有引力定数×天体の質量/(天体の半径)^2で計算される。天体が重たくなったり、天体が小さくなると地表面の引力は増す。 地表で計算すると、引力の方が遠心力の約290倍の影響の大きさがあるそうだゎぃ。※追記:地表面における万有引力をびっくりするほど無視してたので追記してます。

遠心力で一番要素当たりの変化が大きいのは角速度だ。角速度 ω [rad/s]はt [s]秒間に θ [rad] だけ回転したときの θ [rad]/t [s]で表される。つまり、なんのことやわかりにくいかもしれないが地球の自転速度だ。
地球の自転速度が変化することなどあるだろうか?
実は極最近もあったばかりだ。先日の東日本大震災で、地球が1回の自転に要する時間が、1000万分の16秒だけ短くなったとみられることがわかっている。つまりごくごくわずかではあるが3.11前と後で重力は少し強くなっていることになる。

つまり地震などの地殻変動により地球の自転速度には変化があることがわかっている。数億年にわたる地球の歴史のなかで地殻変動は常におこっておるので、自転速度が地球誕生から常に一定だとする前提のほうに難があるのであるのではないか。

 

地殻変動意外にも要素はある。恐竜は隕石の衝突からきた環境変動により滅びたとされるが、その隕石が衝突する前に地球の衛星軌道に捕まり数千万年なり地球の周囲を周回したという可能性はないのだろうか?
小惑星もいきなり重力にひっぱられて突っ込んでくるわけではない、その地球の重力圏のはしっこにひっかかってスイングバイを繰り返しながらすり鉢の中心に落ち込むように接近してくる。
月と地球の重力関係だけをみてもすぐには地球に落下せずに地球のまわりを周回する軌

道につかまる可能性は月がそこにある確率より俄然高いはずだ。
生命の大爆発がおきた古生代、カンブリア紀は約5億4200万に始まり2億5100万年前のペルム紀(二畳紀)で終わる。ペルム紀の終わりにP-T境界という地層を残す巨大隕石の衝突がある。恐竜が生息していたのは中生代、約2億5000万年前からはじまり約6500万年前におわる。K-T境界という地層を残す巨大隕石の衝突があった。
それぞれの時代、地球にはもうひとつの小さな月があったのではないか。
3億年前に初めて重力圏に捉えられた小惑星は地球の自転速度に影響をあたえ、複雑な潮汐をおこさせ爆発的な生命の種を生み出した。やがてその小さな月が地球に近づくにつれ引っ張られてパンゲア大陸ができた。そして落下し消滅し、大陸はその偏在した重力から開放され、パンゲア大陸は6つの大陸にわかれた。(←いまここ)

 

とか、どうだろう。ん~。ちょっと無理があるかな。

恐竜を絶滅においやった隕石はメキシコの直径160Kmのチクシュルーブ・クレーターを残している。推定10Km程度の隕石だ。生命を絶滅においやるには十分なサイズではあるが、潮汐や自転速度に影響を与えるには小さすぎる気もする。

遠心力を完全に無視したところで体重60キロの人が1キロ減る程度のちから。恐竜のような巨躯を支えるには及びそうもない。

遠心力より290倍の影響力がある万有引力を考えた場合、一番大きな要素は地球の半径の変化だが、地球の半径が大きくなったり小さくなったりすることはあるのだろうか??

パンゲア大陸の終わりにはスーパープルームとよばれる超大噴火があったと知られるようになってきた。内容物が吹き出して古生代の終わりにはしぼんだり、中生代には膨らんだり・・・。超新星爆発意外で、惑星の大きさが変わるなんてことはあるのだろうか?

高精度シュミレータで過去の地球の重力加速度の変化が確率的にでも証明されれば現在不明とされるかなりの部分に光があたるきがします。地軸の傾きの変化とか。あ、太陽の地場変化とかも可能性があったか。

地球の重力が恐竜時代も今と同じであったとすることのほうがむずかしそうだなと思いました。証明はまかせた!

俺刊ムゥ?では、適当にぶちまけて欲しい世界の不思議を募集いたしております。ツイッターとかでおよせください(´・ω・`)本当にこられても困るけど。

 

※追記: ニュートン先生の発見の万有引力をくそ無視して話ししてました。恥ずかしや。引力ってすごいね。コリオリハベリイマソカリ(謎)

 

参考:

巨大動物図鑑
biggame.iza-yoi.net/
重力
ja.wikipedia.org/wiki/%E9%87%8D%E5%8A%9B

5.3.1.1 円運動
www.wakariyasui.sakura.ne.jp/b2/53/5311en.html

地震で地殻大変動、地球の自転速まる…NASA
www.yomiuri.co.jp/science/news/20110312-OYT1T00235.htm

ディプロドクスの27m、重さにおいてはブラキオサウルスの推定80t(体長23m)
detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1222764507

恐竜絶滅の真実~地球膨縮説~
titmouse4a.web.fc2.com/contents/report/rep1.html

古生代
ja.wikipedia.org/wiki/%E5%8F%A4%E7%94%9F%E4%BB%A3

中生代
ja.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%AD%E7%94%9F%E4%BB%A3
チクシュルーブ・クレーター
ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%81%E3%82%AF%E3%82%B7%E3%83%A5%E3%83%AB%E3%83%BC%E3%83%96%E3%83%BB%E3%82%AF%E3%83%AC%E3%83%BC%E3%82%BF%E3%83%BC

 

懐かしのコロラド大の人工衛星シュミレータ
www.colorado.edu/physics/2000/applets/satellites.html

人工衛星スイングバイ(無料版)
play.google.com/store/apps/details?id=com.blogspot.uc1991.game.gravityassistsimfree&hl=ja

 

第二部-2- 地球の科学 www.s-yamaga.jp/nanimono/chikyu/juryoku-01.htm

プルームテクトニクス ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%97%E3%83%AB%E3%83%BC%E3%83%A0%E3%83%86%E3%82%AF%E3%83%88%E3%83%8B%E3%82%AF%E3%82%B9


comment

  1. ぼくも 恐竜の時代は 重力がちいさかったのではとおもいます
    さっき
    どうでもいい雑学まんさんが
    月と地球は、年に3センチずつ離れている
    とつぶやいておられ
    なら6500万年まえは もっと地球にちかかった
    となると 月 の重力に より 満潮 干潮 があることから
    月の重力は無視できない 大きさであり 当時は その影響でいまよりも 地上の重力がかるかったはずだと 3センチ遠のいてきたとするとやく6500万年まえで1800KM今より月がちかかった計算とでました となると 2億年まえは もっとちかかったわけであり 

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