日記

宇宙空間に水を放つと何が起きる?人体の水分はどうなるか

なぜ地上の“水”と宇宙の“水”は違うのか。実は気圧の違いがすべてを決めます。

宇宙空間に水を放つと、地上で見慣れた「液体としての振る舞い」はほとんど見られなくなります。まずは簡潔に結論的なイメージをつかんでおきましょう。


宇宙では液体の水が安定しない理由

宇宙空間はほぼ真空です。周囲の圧力が極端に低いと、水はその温度で保てる液体の状態を失います。

要するに「沸点」が下がり、常温でも気化(沸騰)しやすくなるのです。こうした物理の基礎は天文や宇宙科学でも共通して説明されています。

 

 

なぜ「低圧で沸騰」するのか(かんたん解説)

液体は蒸気圧という「分子が勝手に気体になろうとする圧力」を持っています。

外側の圧力がその蒸気圧より低くなると、液体は泡を作って気体になろうとします。

宇宙では外圧がほとんどゼロなので、泡(=沸騰)がどの温度でも起きやすくなるわけです。

 

 


 実際に放たれた水はどう変化するか

放たれた瞬間は「激しく沸騰」しますが、沸騰によって熱(気化熱)を奪われるため、同時に急速に冷え始めます。

 

その結果、やがて氷(固体)になり、残った分子は水蒸気として周囲に拡散します。要約すると「先に沸騰→その後凍結(あるいは昇華)」が起きるとされています。

宇宙での実験や専門家の解説でも同様の流れが示されています。

図でイメージすると:

  1. 放出直後:小さな泡が発生して激しく沸く。
  2. 気化で冷え:温度低下が進み、液体のままではいられなくなる。
  3. 凍結して粒状に:氷の粒(または霜のような結晶)と水蒸気に分かれて漂う。

太陽直下なら氷が昇華(固体→気体)して減ることもあります。

 

地上だと液体は加熱されて蒸発し冷やされて凍る

しかし宇宙だと沸点が0℃以下になるから蒸発を始める

蒸発した結果、更に熱を奪われて凍る

 

少しでも温度が上がれば蒸発を始めるという感じでしょうか?

太陽などの恒星が近くにあったりなどすると氷から蒸気になる。

 

 

 


宇宙船内(無重力)と真空は違う点

無重力の宇宙船内では、空気があり表面張力が支配的になるため、水は球になる現象が見られます。

これは宇宙空間(真空)とは別の条件です。宇宙船の内部では液体がそのまま球状に浮くため、飲み方や保管方法が特殊になっています。

JAXAのFAQでも宇宙船内での水の扱いが具体的に説明されています。

 

気圧や空気などがあるため宇宙船の外とは環境が全く違うというわけですね


人体の水分は同じようになるか?

短い答え:似た物理現象は起きるが、全部がいきなり蒸発して消えるわけではない
体の内部は閉じた組織や血管で守られているため、外にある水のように自由に「サッと蒸発」できません。

 

とはいえ低圧にさらされると体液は泡立ち(エバリズム)、組織が膨張するなど深刻な損傷を受けます。

酸素欠乏で意識は数十秒で失われ、その後は致命的になるとされています。こうした人体影響の総合的な説明は医学・宇宙生理学の解説にあります。

ポイントを分かりやすく:

  • 表面の唾液や気道の水分は気化しやすい。
  • 体内の血液や組織は気泡を作って膨れる(すぐに全部が消えるわけではない)。
  • 酸素不足と組織ダメージで短時間で致命的になり得る。

 

 

まとめ「意外な誤解」とその正体

宇宙空間では水が液体として存在できない

 

沸騰して蒸気になり蒸気が凍って氷になる。

常に昇華で変化するため宇宙空間では液体として存在できない。

 

宇宙船は空気と気圧が調整されているため宇宙空間とは環境が違う。

 

 

よくある誤解に「無防備だとすぐ爆発してしまう」「瞬時に凍って石のようになる」といった表現があります。

実際は、組織は一気に全てが飛ぶわけでも、瞬時にカチンコチンになるわけでもありません。

物理的には沸騰→冷却→凍結の流れですが、人体の反応は複雑で段階的に進みます。専門機関や実験報告では「時間的余裕は短いが劇的に瞬間的ではない」と説明されています。

 

 

最後に一言だけ。宇宙では「見慣れた常識」が通用しなくなる場面が多いので、水一滴からでも自然の仕組みを想像すると、日常の見方が少し変わるかもしれません。

ではでは(^ω^)ノシ

 

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