太陽系を2.5億分の1に縮小すると光速が歩く速さと同じ縮尺になる

よく天文の本に「地球をピンポン球のサイズに縮小したとき太陽の大きさは…」みたいな記述がありますね。

それぞれ正確に縮小すると、一応宇宙の壮大さは感じられるんだけど、いまいち実感が湧かないなーって思ってました。

そこで、もっとダイナミックに宇宙を感じられるマップがないかなーと考えてるうちに、光速になって見たらどうだろうと思ってみましたメモ。

1/1リアルスケール太陽系

イラストで描かれる太陽系は隣の星と近接してるように見えますが、実際はかなりスカスカです。あまりにスカスカすぎて見栄えがしないから誇張して描かれますけど、実際はスカスカです。

実寸太陽系　惑星間の距離

天体	軌道半径(億Km)	同左(au)	天体直径(Km)	地球相対径
太陽			1,392,000	109.25
水星	0.6	0.39	4,878	0.38
金星	1.0	0.72	12,104	0.95
地球	1.5	1.00	12,756	1.00
火星	2.3	1.5	6,794	0.53
木星	7.8	5.2	142,796	10.97
土星	14.0	9.5	120,536	9.14
天王星	29.0	19.2	51,118	3.98
海王星	45.0	30	49,520	3.87
冥王星	44.2-73.8	30-50	2,390	0.19

軌道半径は太陽からの距離、auは天文単位（=地球を1としたときの相対距離）、地球相対径は地球の赤道直径を1としたときの相対比率。

【PDF】太陽系の大きさを体感する – JAXA

太陽系を 1/2.5億 に縮小してみる

…と言うことで、太陽系を2.5億分の1縮尺に縮めた同心円を実際のマップに乗せてみました。

このとき太陽から地球までの距離は600m、各都市の一番外側の円が海王星軌道に相当して半径が約18Kmです。中心から歩くと4時間以上かかります。

札幌、仙台、東京、名古屋、大阪、広島、福岡に設定してます。土地勘がきく都市にスクロールして眺めてみて下さい。（ぐうぐる先生の御心によって円が一部抜けることがあります）

光速を 2.5億倍(?)遅くすると時速4.32Km

で。

この太陽から地球までに相当する600mを分速72mで歩くと8分20秒かかります。分速72mと言えば普通に歩くくらいの速さです。そして8分20秒といえば「太陽の光が地球に届くまでの時間」です。（正確に言うと8分19秒だけど）

さらに分速72mで1時間に進む距離が4.32Km、ミニ太陽系で言うと太陽から木星と土星の間くらいに相当します。実際のリアルスケール宇宙でも、太陽を出発した光は一時間で木星と土星の間まで達します。

何が言いたいかというと、このマップに従って散策すると光になったつもりで太陽系をお散歩できてしまうことになるのです。(・∀・)

太陽から8分20秒で地球に到達すること、光の速さで1時間かかっても土星までいけないこと、海王星まで4時間以上かかること、冥王星までは光の速さでも5時間くらいかかること。

実際の街を歩きながらなんとなく惑星間の距離を想像してみると楽しいかもしれません。

2.5億分の1太陽系　惑星間の距離

天体	軌道半径(Km)	天体直径(cm)
太陽		560
水星	0.24	2
金星	0.4	4.8
地球	0.6	4.8
火星	0.92	2.8
木星	3.12	56
土星	5.6	48
天王星	11.6	21
海王星	18	19.6

太陽系を1/50億に縮小してみる

今度はググッと小さくして、太陽系を50億分の1スケールにしてみます。このとき太陽の直径は28cmです。個人差あるけど人間の頭くらいといって良いでしょう。

自分の顔が太陽になったつもりで考えると、一番近い水星は12m先にあります。一人暮らし向け物件だと玄関からベランダ突き抜けちゃうでしょうか。

それでも12mなら理解の及ぶ距離って気はしますよね。手の届く距離じゃないけど、声なら普通に届きますし。

ただ、このときの水星って直径1mmみたいです。

鉛筆でグリグリ点を打ったくらいのサイズですよ。…12m離れたところから視認出来る気がしません。

50億分の1太陽系　惑星間の距離

天体	軌道半径(m)	天体直径(mm)	直径の目安
太陽		280	ラグビーボールの胴回り
水星	12	1	鉛筆のグリグリ
金星	20	2.4	シリカゲルの粒
地球	30	2.4	シリカゲルの粒
火星	46	1.4	ボールペンの玉
木星	150	28	500円玉
土星	280	24	10円玉
天王星	580	10.2	パチンコ玉
海王星	900	9.8	パチンコ玉

宇宙スッカスカやで…。(´・ω・`)

いろいろな縮小太陽系

ついでに様々なスケールの太陽系いろいろもご紹介しておきます。

「太陽系ウォーキング」　1/140億スケール

国立天文台三鷹キャンパス内に1/140億スケールの太陽系レプリカがあります。

ただし敷地の都合で土星までしか設置されてません。1/500億スケールにすれば海王星まで入るのにね。

…とか思っちゃダメで、太陽の直径は約140万Kmだから「判りやすいスケールに落とす」という意味では1/140億スケールのほうが合理的だったりします。

あと、このスケールだと太陽から土星までちょうど100mになるのも地味にナイスです。天文系の人に特有の、門外漢には全く伝わらない感じの奥ゆかしさが出てて素晴らしいと思います。

画像は国立天文台ギャラリーより。著作権法第32条2項に従い引用しました

「惑星の道」

「惑星の道」とは自然散策路などに設置された太陽系モデルの総称で、ドイツを中心に各国で展開されてます。

人気が高いのは1/10億スケールで再現したもの。このとき太陽の直径は1.4m、太陽から冥王星までの距離は6Km程度となり、1～2時間くらいのトレイルができる設定になるでしょうか。

確かに、ハイキングとしてちょうど良さそうな距離感です。

10億分の1太陽系　惑星間の距離

天体	太陽からの距離(m)	直径(cm)
太陽		140
水星	58	0.5
金星	100	1.2
地球	150	1.2
火星	230	0.7
木星	780	14
土星	1400	12
天王星	2900	5.1
海王星	4500	4.9
冥王星	4500 – 7500	0.2

冥王星まで入れる場合は距離の設定が悩ましいのかな。むしろうまく配置すれば公園のボリュームに応じて好きな距離に設定できることになるのでデザイナーの腕の見せ所かもしれません。

1/10億スケール以外にもいろいろな設定がありますね。
Planetenweg – Wikipedia（独）

1/8.5億スケール太陽系

「Making the Solar System（太陽系を創る）」というプロジェクトでアメリカ・ネバダ州の砂漠に作図された縮小太陽系モデルも素敵です。

縮尺が明言されてないけど、各惑星や軌道サイズから考えると1/8.5億スケールでしょうか。動画の2分くらいから見ると楽しいです。

見晴らしの良い砂漠で作業してるから本当に宇宙空間っぽいわ～。すごく良いわ～。めっちゃセンスある。(´ω｀*)

1/1000億スケール太陽系

もっとずっと小さくして、「1/1000億くらいで作ると手ごろな教材になりそうだなー」と思ったら、実際に教材として紹介してる方がいました。
cloud9science @Wiki – 1000億分の1太陽系モデルを作ってみた

…っていうか、ゆーくぼ先生だし。(笑)

このスケールだと地球までが約1.5m、海王星までは45mくらいでしょうか。記事中では冥王星の設定が59mってことになってますね。

1/1兆スケール太陽系

…と言うことはもう一桁下げて、1/1兆くらいのスケールにすれば一般家庭にも収まるはずです。

ただ、あんまり小さくしすぎると水星の直径が3ミクロンとかになって手作業だと作図不能になっちゃいます。なかなか難しいもんですね。

1兆分の1太陽系　惑星間の距離

天体	太陽からの距離(cm)	直径(μm)
太陽		1,400
水星	6	5
金星	10	12
地球	15	12
火星	23	7
木星	78	140
土星	140	120
天王星	290	51
海王星	450	49

「もし月が1ピクセルだったら」

最後に太陽系の壮大さを体感できる超有名サイトを置いときます。

パソコンの1ピクセルを月の直径3474.8Kmに見立てて縮小したモデルです。解像度でどうにでもなっちゃうんだけど、96dpiだとすると多分1/150億スケールくらい？

If the Moon Were Only 1 Pixel – A tediously accurate map of the solar system

右に向かってスクロールします。とにかくスクロールできます。ひたすらスクロールしまくれます。宇宙ヤバい。

4M 3Dプラネットモビール

いっぽう原子のスカスカ度は…

ちなみに水素原子の陽子を太陽に見立てると、電子の平均軌道って太陽系の10倍以上スカスカらしいです。まじでー。

世界を理解するって難しいですね。想像を絶するわ。:;(∩´﹏`∩);:

【楽天】パワーズ オブ テン―宇宙・人間・素粒子をめぐる大きさの旅 / 【Amazon】