恒星の種類と色:スペクトル型O・B・A・F・G・K・M
夜空の星は、青から赤までさまざまな色に輝いています。星の色はその表面温度を表していて、星をO・B・A・F・G・K・Mの7つのスペクトル型に分ける手がかりになります。
| 分類の順番 | O、B、A、F、G、K、M(熱い星 → 冷たい星) |
|---|---|
| 太陽 | G型、表面温度 約5,800K |
| いちばん多い星 | M型の赤色矮星 |
| 色を決めるもの | 表面温度(黒体放射) |
星の色は温度で決まる
鉄を熱すると、はじめは赤く光り、さらに熱くなると黄色、白へと色が変わっていきます。恒星も同じです。熱く光る物体は、その温度に応じた波長の光をもっとも強く出します。これを黒体放射と呼びます。物体が熱いほど、いちばん強く出る光の波長は短いほう、つまり青いほうへずれていきます。
そのため、表面温度が数万度の星は青く、3,000度ほどの星は赤く見えます。太陽は緑のあたりの光をいちばん強く出していますが、いろいろな色の光がバランスよくまざっているので、私たちの目には白く見えます。
スペクトル型早わかり
| 型 | 表面温度 | 色 | 例 |
|---|---|---|---|
| O | 約30,000K以上 | 青 | アルニタクの主星(オリオン座) |
| B | 約10,000〜30,000K | 青白 | リゲル、スピカ |
| A | 約7,500〜10,000K | 白 | シリウス、ベガ |
| F | 約6,000〜7,500K | 黄白 | プロキオン |
| G | 約5,200〜6,000K | 黄色みのある白 | 太陽、ケンタウルス座α星A |
| K | 約3,700〜5,200K | オレンジ | ケンタウルス座α星B |
| M | 約2,400〜3,700K | 赤 | プロキシマ・ケンタウリ |
温度の範囲は資料によって少しずつ違うので、おおよその目安として見てください。
星の分類記号の読み方
太陽の分類がG2Vと書かれているのを見たことがあるかもしれません。Gはスペクトル型で、そのあとに続く0〜9の数字は、それぞれの型をさらに細かく分けたものです。数字が小さいほど熱いので、G2はG型のなかでも熱いほうです。最後のローマ数字は光度階級で、星がどれくらいふくらんでいるかを表します。Vは太陽のように水素を安定して燃やしている主系列星(矮星)、IIIは巨星、Iは超巨星という意味です。たとえば、リゲルはB型の超巨星、アルデバランはK型の巨星に分類されています。
7つのアルファベットがABC順に並んでいないのには、歴史的な理由があります。最初は、星のスペクトルに見られる水素の線の強さに応じてアルファベットがつけられていました。その後、温度の順に並べ直したときに、いま使われているO・B・A・F・G・K・Mという順番になったのです。
質量・明るさ・寿命
水素を燃やして安定して輝く主系列星では、ほとんどすべてが質量で決まります。重い星ほど熱く明るく輝きますが、燃料をあっという間に使ってしまうので、長くは生きられません。
- O型:太陽の約15倍を超える質量で、明るさは太陽の数万倍以上。寿命は数百万年ほどと短いです。
- B型:太陽の約2〜16倍の質量で、寿命は数千万年から数億年です。
- A型・F型:太陽より少し重く、明るい星です。寿命は約10億年から数十億年です。
- G型:太陽と同じくらいの質量で、寿命は約100億年です。
- K型:太陽より軽くて暗く、寿命は太陽よりずっと長いです。
- M型:太陽の約8〜45%の質量で、とても暗い星です。燃料をゆっくりとしか使わないので、寿命は数千億年以上と計算され、いまの宇宙の年齢よりはるかに長いです。
いちばん多いのはどの星?
夜空で目立つ星の多くは、明るいB型やA型の星、あるいはふくらんだ巨星です。けれども、天の川銀河でいちばん数が多いのは、肉眼ではほとんど見えないM型の赤色矮星です。太陽の近くにある主系列星のおよそ4分の3がM型で、太陽に似たG型は10個に1個にも満たないほどです。O型は数百万個に1個ほどと、とても珍しい星です。太陽にいちばん近い恒星プロキシマ・ケンタウリも、M型の赤色矮星です。
巨星と超巨星
恒星が中心部の水素を使い果たすと、外側の層がふくらんで巨星になります。表面が広がるにつれて温度が下がり、オレンジ色や赤色に変わることが多いです。おうし座のアルデバランやうしかい座のアークトゥルスはK型の巨星、オリオン座のベテルギウスやさそり座のアンタレスはM型の赤色超巨星です。リゲルのようにとても重い星は、熱い青白い超巨星として輝くこともあります。
恒星の種類が惑星に与える影響
- ハビタブルゾーンまでの距離:明るい恒星ほどハビタブルゾーンは遠くに、暗い恒星ほどすぐ近くにあります。M型星のハビタブルゾーンは、水星の軌道よりずっと内側にあります。
- 潮汐ロック:恒星の近くを回る惑星は、いつも同じ面を恒星に向ける潮汐ロックの状態になりやすくなります。M型星のハビタブルゾーンにある惑星は、特にロックされやすいと考えられています。
- フレア:M型の赤色矮星は、強い光や粒子が一気に噴き出すフレアをひんぱんに起こし、近くの惑星の大気をはぎとってしまうことがあります。
- 時間:O型やB型の星はあっという間に燃えつきてしまうため、その惑星で生命が育つほどの時間がないかもしれません。
Planeticaでは
Planeticaで作られるすべての惑星系の中心の恒星には、O・B・A・F・G・K・M形式のスペクトル型と明るさが決められ、表面温度に合った黒体放射の色で描かれます。ハビタブルゾーンとスノーラインは恒星の明るさから計算され、それぞれの惑星の温度は恒星の明るさと軌道の距離で決まります。あなたの惑星系の恒星がどの型か確かめて、表と見比べてみてください。
赤いM型の恒星なら惑星たちはそのすぐ近くに集まり、明るいA型やF型の恒星なら、ハビタブルゾーンはずっと遠くにあります。天の川銀河マップに出て実在の星々の色を眺め、自分の恒星に似た星を探してみるのも楽しいですよ。
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名前と誕生日を入れると、世界にひとつだけの惑星系が生まれ、誕生日の星座にある実在の星のそばに置かれます。