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宇宙飛行士の宇宙での涙:無重力での涙の科学と体験

ワーナー ブラザーズ

泣くことは身体が感情のバランスを回復するための手段であると一般に理解されていますが、それはまだ謎に包まれています。しかし、実際に涙を流すことができないとしたら、たとえば無重力環境ではどうなるでしょうか?結局のところ、宇宙飛行士が宇宙遠征に出発しても人間でなくなるわけではないのは明らかです。そして、彼らは時折、特に宇宙旅行や軌道上から地球を見るような記念碑的なことを経験したとき、すぐに叫びたいと感じるかもしれません。そうですね、結局のところ、それらは少し刺すだけで、確かに顔に転がり落ちることはありません。

2013年に遡ると、国際宇宙ステーションの司令官でカナダ宇宙庁の宇宙飛行士であるクリス・ハドフィールド氏は、X(旧Twitter)上で、宇宙で泣いてもいいかと尋ねられた。彼はこう答えました。「宇宙で泣けますか? 目は涙を出しますが、液体の玉のようにくっつきます。実際、少しチクチクします。だから、宇宙では涙は流れません。」

涙は宇宙に落ちませんが、実際には少しチクチクします

宇宙で涙がしみる理由は完全には明らかではありませんが、2023年にFrontiers in Psychologyに掲載されたある研究が指摘しているように、ドライアイ疾患は実際には宇宙飛行士が経験する最も一般的な目の症状の1つであり、国際宇宙ステーションの遠征乗組員の30%以上が刺激や異物感と呼ばれるもの(目に物体が挟まったような感覚を指す)を報告しています。したがって、乾燥した角膜に水分をもたらす涙によって、ハドフィールド氏が言及した「刺すような痛み」が説明できる可能性があります。

また、2013年にハドフィールド氏は、宇宙飛行士が宇宙で泣き、目に飲料水を落として顔にくっついたらどうなるかをデモンストレーションするビデオを投稿した。 「泣き続けると、目に水玉がどんどん大きくなっていきます。最終的には水が鼻を越えて反対の目に入るか、蒸発するか、あるいは頬に広がるか、タオルを掴んで乾かすことになります。」とハドフィールド氏は説明した。ビデオには、ハドフィールドさんの顔に水がたまり、彼がそれを拭き取るまでどんどん大きくなる様子がはっきりと映っています。しかし、タオルを使わなかったらどうなるでしょうか?そうですね、シャトル宇宙飛行士のロン・パリーゼ氏によると (Bad Astronomy 経由)、涙の粒が十分に大きくなると、宇宙飛行士の顔から離れて飛び回るそうです。

涙は重力がなければ自由に浮遊します

エドウィン・タン/ゲッティイメージズ

涙は、すぐに乾くのを防ぐ油性の外層で構成されています。これは目の表面を滑らかに保つのにも役立ち、水っぽい中間層が実際に目に潤いを与えます。一方、粘液の内層により、涙液の膜が目の表面に付着することが可能になります。ただし、全体的に見ると、涙のほとんどは水です。つまり、涙は水そのものと同じように重力の影響を受けます。

地球上では、重力により水は常に下に引っ張られます。雨が雲から落ち、分水界を通って川、小川、海へと下に引き込まれるのはこのためです。 より小さなスケールで言えば、化学者のマット・ヴォスがナショナル ジオグラフィックに説明したように、水は、飲むために使用するグラスの中であろうと、お風呂の底であろうと、どんな容器の中でも常に最低点を見つけます。したがって、水が地球上に確実に下に落ちるのは重力のおかげです。しかし、無重力ではその力はまったく存在せず、液体はただ浮遊するだけになります。これが、液体に下に引っ張る力が及ばないため、大部分が水である人間の涙が宇宙飛行士が泣くときに単に顔に付着する理由です。

つまり、宇宙で泣くことは技術的には可能ですが、地球上で行うように涙を流すことは不可能です。それでも、宇宙飛行士にとって、それは宇宙でできない他の身体機能ほど大きな問題ではないでしょう。


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