終わるなぁ〜〜！
映画「クレしんパラダイス！メイド・イン・埼玉」で、最後にぶりぶりざえもんの冒険・銀河篇があり、ぶりぶりざえもん（以下、”ぶりざえ”と略します）が宇宙から地球に落下して火の玉となっていました。もし実際にこんなことが起きたら、どうなってしまうのでしょうか。いったいどれほどの威力があるのでしょうか。大気が守る
宇宙から地球に物体が落下してくることは実際にあります。例えば、隕石がそうです。話題になったしし座流星群のような流れ星も、宇宙空間に浮かぶちりや砂粒が地球の引力によって落ちてきているものです。さて、ここで地球には厚さ数百kmの大気があり、落下してくる物体から地球を守る役目を果たしているという事実があるのです。実際劇中でも地球のふちがぼやけていて、大気があることを物語っています。よって、ぶりざえが実際に宇宙から落下してきた場合、ぶりざえは地球大気との摩擦で溶けて蒸発してしまうはずなのです。よって科学的に考えたら、地上には被害が及ばないはずです。
熱エネルギーは20日分
しかし、劇中では爆発しています。溶けて蒸発するなら爆発はしません。よって、実際に地表まで到達していると考えざるを得ません。もしぶりざえが爆弾でも持っていたら、摩擦で燃え上がる時に爆発する可能性はありますが、持っていそうな様子はどこにもありません。爆弾処理２級の免許は持っていましたが（笑）。とすると、見た目は普通の生物体だけれど、実は熱に強い体になっていると考えてみましょう。例えば、鉄並みの強さがあったとしましょう。鉄は1535度Ｃで溶け、2754度Ｃで沸騰するのでかなりのものですが、発生する摩擦熱のエネルギーがどの程度になるかを調べるためには、ぶりざえの体重がわからないことには計算できません。ここで、現在のオープニングテーマ「ダメダメのうた」を見てみると、しんのすけがぶりざえを頭の上まで持ち上げているシーンがあります。５歳児が軽々持ち上げられるとするなら、せいぜい３kg程度ではないでしょうか。ただし、このシーンではかなり勢いをつけていて、それも一瞬なので、５kgくらいでもなんとかなるかな。すると、宇宙空間から地上まで落下するとき、全く抵抗がなければ、衝突時のぶりざえが持つエネルギーは３億1360万Ｊとなります。このエネルギーが地面に衝突したときの音と揺れに変わるのですが、大気との摩擦熱に変わるエネルギーがかなりあります。簡単に、50％が熱に変わるとしてみましょう。すると、熱エネルギーは１億5680万Ｊで、お馴染みの単位に直すと、3万7422kcalになります。人間が20日間普通に生活できるエネルギーです。これだけのエネルギーを与えると、20度Ｃの水なら468リットルを沸騰させることができます。生物は半分以上が水でできていて、これだけの熱エネルギーを受ければ、体重５kgのぶりざえは蒸発して消えてしまうはずです。現に20度Ｃ、５kgの水を蒸発させるのに必要なエネルギーは3100kcal。うわぁ、ひとたまりもない！鉄製のロボットであったとしても、2700度Ｃほど温度を上げなければなりませんが、鉄は水より温まりやすいため、20度Ｃの鉄５kgを溶かして沸騰させるのに必要なエネルギーは単純計算で1822kcalにすぎません。実際には高温になると結晶構造が変わるので単純にはいきませんが、やっぱりぶりざえは途中で消えてしまうことになります。
なんだ、こんなもんか
溶けて蒸発してしまうという結論では予想通りでつまらないから、とりあえずなぜか溶けずにそのまま地上まで落ちてきたとして、今度は音と揺れについて考えてみましょう。地上に衝突したときに地面に与えるエネルギーは１億5680万Ｊになります。このうちの20％が音になったとしてみます。音は発生する時間がわからないとどのくらいになるかわからないですが、仮にぶりざえが地面に接触している時間を0.5秒とするなら、音の強さは158ホンとなるのですが、人間の耳には130ホンまでしか聞こえず、それ以上になると強烈な不快感を覚えたり、失神してしまうのです。ただし、これは落下地点から１m離れた地点での値で、音のエネルギーは距離の２乗に比例して小さくなるため、実際に失神するのは落下地点から25m以内に限られます。意外と被害は小さかったですな。最も人口密度の高いモナコ公国に落下した場合でも直接的な被害を受けるのは31人ということになります。日本だったら0.7人にすぎません。
あとは地面の揺れですが、配分されるエネルギーは１億2544万Ｊです。これだけ壮大なエネルギーを地震のマグニチュードに換算すると、・・・ありゃ、2.2。これまた意外な小ささ。ただ、この地震は地表面で起きるので、いくらかの被害は出るかも。実際に地表で起きた地震は観測例がなく、どの程度の被害になるかまではわかりませんが、落下地点の周辺100mくらいでは建物の倒壊があり得るかも。
ここまでいろいろやってきたのに・・・
しかし、ここでもう一度映画のシーンを見直してみると、大問題を発見してしまいました。大気圏突入から地面まで落下するのには秒速11.2kmとして約１分30秒かかるはずなのですが、劇中ではそんなにかかっていません。実際は空気抵抗が働いて、時速200km（秒速56m）程度が限界なので、もっとかかるはずです。いつ大気圏に突入したかがはっきりしないので推定ですが、突入から１、２秒程度で火の玉になってました。ということは、やっぱりぶりざえは爆弾を隠し持っていて遙か上空で爆発してしまったと考えなきゃいけなくなっちゃいました。今までの議論は何だったの？
というわけで、もし実際にぶりざえが宇宙から落下してきても、遙か上空で消え去ってしまい、地上では何も被害がないことになりました。ただ、もしも本当に蒸発せずに落ちてきた場合は、上に示した被害以外に衝撃波による被害が考えられます。衝撃波とは、物体が空気中を音速以上の速度で移動したとき、空気の動きが物体についていけず、固まって同時に進むもので、エネルギーが固まっているため大きな破壊力を持つのです。実はこの衝撃波の被害が一番大きかったりして。・・・と思ったけど、実際に衝撃波に真っ先にやられるのはぶりざえ自身であって、やっぱりぶりざえは途中で消えるのでした。地上は安泰です！
|