[公開日]：2026年7月13日 午前8時11分（米国東部時間）
[質問]： セジャル・M（7歳、バンガロール・インド ）
[答えてくれる先生]：Vahe Peroomian
太陽系が誕生したばかりの45億年前、金星はおそらく熱帯の楽園だったでしょう。表面は水の海に覆われ、空にはふんわりとした雲が浮かんでいたと考えられます。当時、太陽に最も近い惑星である水星は、間違いなく太陽系で最も暑い惑星でした。
しかしその後、太陽の明るさが増し、「暴走温室効果」と呼ばれる一連の現象によって、金星の表面温度は水星をはるかに凌駕するほどに上昇しました。確かに、太陽に最も近い惑星である水星の一部は今でも非常に高温です。太陽光が当たる側の表面温度は約800°F（430°C）で、鉛を溶かすほどの高温です。
私は宇宙科学者で、物理学と天文学を教えることに情熱を注いでいます。日没直後の西の空に金星が明るく輝くのを見たことがありますし、ごく稀に水星が「宵の明星」として短時間現れるのを見たこともあります。
温室効果とは何でしょうか？
温室効果を経験した惑星は金星だけではありません。現在、地球の表面が居住可能な状態を保っているのも、同じ現象によるものです。
暖かい物体は、原子や分子が絶えず振動しているため、電磁波、つまり光を放出します。地球の表面は太陽によって温められ、目に見えない赤外線を放出しています。人間や動物も赤外線で光り、キャンプファイヤーから放出されるエネルギーの大部分は赤外線です。物体の温度が高いほど、放出される赤外線の量も多くなります。
水星のような大気を持たない惑星では、このエネルギーは宇宙空間に直接放出されます。そのため、水星の灼熱の太陽光が当たる側と、気温がマイナス180度（華氏マイナス290度）まで下がる夜側との間には、途方もない温度差が生じます。
地球では、二酸化炭素、メタン、水蒸気などの温室効果ガスが大気中でこの赤外線の一部を吸収・捕捉し、まるで毛布のように地球を覆い、表面を暖かく保っています。
地球の平均表面温度は約15度（華氏59度）です。温室効果ガスがなければ、温度はマイナス18度（華氏0度）近くまで下がり、地球は巨大な雪玉のような状態になるでしょう。地球を居住可能な惑星にするには、適度な温室効果が必要不可欠です。
異なる運命
しかし、地球とほぼ同じ大きさで、かつては地球と同じ物質で構成されていた金星が、なぜ私たちの故郷である地球とこれほどまでに異なる惑星になったのでしょうか？金星が今日、これほど高温で過酷な惑星である理由には、いくつかの手がかりがあります。
科学者たちは、地球と金星は大きさが似ており、太陽からの距離も近いため、当初は同程度の量の水と二酸化炭素を持っていた可能性が高いと考えています。地球では、二酸化炭素の大部分は海洋に溶け込んでいるか、石灰岩などの岩石に閉じ込められています。金星もかつては同様の方法で二酸化炭素を貯蔵していた可能性があります。
恒星の科学モデルによると、太陽は太陽系の初期の歴史と比べて、約40%明るくなっています。40億年前、太陽は現在の約70%のエネルギーしか放出していませんでした。
金星にかつて長期にわたり海が存在したかどうかについては、科学者の間で意見が分かれています。しかし、金星は初期には大量の水を持っていたことを示唆する証拠があります。太陽の明るさが増すにつれて、より多くの水が蒸発して大気中に放出されました。二酸化炭素を吸収・貯蔵する地表水がなくなったため、この温室効果ガスのほぼすべてが大気中に蓄積されました。
このプロセスは、さらなる蒸発と温暖化を引き起こし、暴走温室効果として知られる悪循環を生み出しました。現在、金星の大気の約96%は二酸化炭素で構成されており、地表温度は昼夜を問わずほぼ一定の464℃（867°F）です。金星はこの状態から抜け出せず、大気と地表温度は今後も非常に長い間この状態が続くでしょう。
もし地球のすべての海が蒸発し、そこに溶け込んでいた二酸化炭素がすべて大気中に放出されたら、地球の大気はどれほど厚くなるか想像してみてください。金星ではこれと非常によく似た現象が起こりました。
その結果、金星の表面気圧は地球の海面気圧の90倍以上にもなります。地球上でこれほどの高気圧を体験するには、約940メートル（3,000フィート）の深さまで潜る必要があります。その圧力は、まるで5頭の象が肩の上に立っているようなものです！
地球の暴走温室効果は？
科学者たちが、人為的な気候変動が抑制されずに続けば、地球も金星と同様の現象に見舞われる可能性があると警告しているのを耳にしたことがあるかもしれません。人々が産業活動や輸送のために石炭、石油、天然ガスを燃焼させ、大量の二酸化炭素を大気中に放出することで、地球の気温は上昇しています。二酸化炭素は長期間大気中に留まります。大気中に蓄積される量が増えるほど、より多くの熱を閉じ込め、地表温度を上昇させます。
もう一つの主要な温室効果ガスはメタンです。地球温暖化に伴い、メタンの重要な発生源の一つが永久凍土の融解です。永久凍土とは、主に北極圏に存在する永久に凍結した地層のことです。氷が溶けると、数千年もの間凍結していた有機物が露出します。これには、古代の植物、コケ、さらにはマンモスなどの大型動物の化石も含まれます。
バクテリアはこれらの有機物を分解し、その過程でメタンを大気中に放出します。
地球温暖化が進むにつれ、永久凍土の融解が進み、メタンガスがさらに放出され、悪循環が生じます。地球が現在の金星のような極端な高温に達することはないかもしれませんが、気温上昇に伴い、地球ははるかに住みにくい場所になる可能性があります。
しかし、地球の表面温度が私たちの生涯で金星の温度に近づくことは決してなく、金星は水星よりも太陽から遠いにもかかわらず、太陽系で最も高温の惑星であり続けるでしょう。
この記事は、クリエイティブコモンズライセンス(CCL)の下で The Conversation と各著作者からの承認に基づき再発行されています。日本語訳は archive4kids の翻訳責任で行われており、The Conversationによる正式な翻訳ではありません。オリジナルの記事を読めます。original article.
