もし太陽の明るさが違ったら 地球の温度と住める範囲の計算機

よく使う明るさの計算結果

計算のしかたと限界

• 住める範囲: Kopparapu ほか（2013）の太陽系での値（内側は水を失い始める0.99天文単位、外側は二酸化炭素の温室効果で温められる限界の1.70天文単位）を、太陽の明るさの平方根に比例させて動かしています[1]。この範囲は「二酸化炭素などの温室効果が、海が凍らないよう必要なだけ強まる」とした計算なので、温室効果を今のままとした「地面の目安」とは食い違うことがあります。この計算は雲を入れていないので、実際の範囲は両側にもう少し広がる可能性があると論文自身が書いています。太陽の色（表面温度）は今と同じとしています。
• 黒体温度: 地球が受けた光と宇宙へ出す熱がつり合う温度です。今は約254K（約−19℃）で[2]、届く光の4乗根に比例させています。地球の白さ（反射率）は今と同じとしています。
• 地面の目安: 今の平均気温（約288K、15℃）と黒体温度の差（約34度）を温室効果の上乗せとして足しただけの、とても粗い値です。
• 惑星の距離は今の平均の値です[2]。

よくある質問

太陽が明るくなると、地球はいつ住めなくなるの？

太陽は少しずつ明るくなっていて、約10億年後には地球が生き物の住めない暑さになると見積もられています。この道具の範囲（Kopparapu 2013）では、今の地球は住める範囲の内側の端の近くにあり、太陽が今より約2%明るくなると、水を失い始める限界を越える計算です。ただしこれは雲を入れない控えめな計算の境目で、実際にいつ住めなくなるかの見積もり（約10億年後）とは別のものです。雲の効果などで、実際の限界はもっと外にある可能性があります。

温度の目安はどうやって出しているの？

地球が太陽の光を受けて温まり、宇宙へ熱を出してつり合う温度（黒体温度、今は約−19℃）を、届く光の4乗根に比例させて出しています。地面の目安は、今の温室効果の上乗せ（約34度）を変えないとした、とても粗い値です。本当は水蒸気・雲・氷の量が変わるので、大きくずれます。

暗い太陽のパラドックスとは？

生まれたころの太陽は今より暗く、地球に届く光は約25%少なかったと考えられています。ほかの条件が今と同じなら地球は凍っていたはずですが、38億〜25億年前に液体の水や生き物がいた証拠があります。温室効果ガスが多かったなどの説がありますが、決着していません。