【宇宙妄想】どうして地球は膨張して砕けないのか？

昨夜寝る前に考えたとりとめのない宇宙に対する疑問を綴ろうと思う。テーマは「どうして地球は膨張して砕けないのか？」だ。たぶん、これだけだと何を言ってるのか分からないと思うので、もう少し言葉を足そう。

ハッブルの観測によってこの宇宙は膨張していることが分かっている。地球の属する天の川銀河から他のほとんどの銀河が遠ざかっていることを示す赤方偏移（レッドシフト）がその証拠の１つだ。この酔狂なnoteを見るくらいの人なら、興味を持ってネットや動画サイト等で見て知っていることだと思う（偏見）。

それでは、なぜ宇宙のありとあらゆる場所の空間が膨張しているのに、地球をはじめとする岩石を主成分とする天体は引き伸ばされて砕けないのか？というしょうもない疑問が湧いた。

地球は４０億年以上も惑星としての形をキープし続けているらしいけれども、もしかしたら宇宙の膨張は地球にとっては微々たるものだから単に砕けてないのかもしれない。

とりあえず、ハッブル定数 ７１ｋｍ／（ｓ・Ｍｐｃ）を使って、どれくらい地球が膨張したのか単純計算してみることにしよう。これは３２６万光年離れた空間が１秒ごとに７１ｋｍ遠ざかるという宇宙の膨張頻度を表している。この３２６万光年当たりを地球の半径６０００ｋｍ当たりに換算していこう。

326 万光年：6000 km ＝ 71 km/s ：？ m/s

これによって大体 1.4×10^-11 [m/s] という値を得た。１秒あたり14 ピコメートルという非常に小さい膨張頻度だ。もしこれを４０億年ほど続けたらどれくらいの膨張距離になるだろう？

膨張距離 = 1.4x10^-11 m/s × 40億年 ≒ 1.7x10^6 m ≒ 1700 km

１７００ｋｍとなり、４０億年経過時の地球半径膨張率は(1700/(6000-1700)×100≒) ４０％と言う結果を得た。対象が中身まで完全に固体の惑星で、かつ宇宙膨張頻度が等速だったと仮定した場合ではあるが、全体の４０％が膨張すればさすがに亀裂が入って粉々になってしまっただろう。でも、よくよく考えてみれば地球の内部はほとんどが岩石と金属の液体で満たされていることから、そう簡単に粉々に砕け散るということはないのだろう。早くそのことに気付くべきだった。計算は徒労に終わった(    'ω'  ; )

まとめ

宇宙空間の膨張が等速と仮定した場合、それが地球内部にも及ぶとしたら、４０億年の間に４割ほど膨張しているであろうことが単純計算で分かった。それでも砕け散ることなく地球が健在なのは、ほとんどが岩石と金属の液体で満たされているからなのだろうと予想される。