人類は架空の惑星デューンで生き残ることができるでしょうか?

『砂丘』は 2021 年に公開された壮大な SF 映画で、ドゥニ・ヴィルヌーヴ監督、ジョン・スパイツ、ヴィルヌーヴ、エリック・ロス脚本で、 1965 年に出版されたフランク・ハーバートによる同名の書籍シリーズに基づいています。これはこの作品の映画化の最初の映画であり（ちなみに、デビュー作は大成功を収めました）、2番目の映画（「デューン：パート2 」）は今年末に公開される予定です。

この映画は、遠い未来、デューンとしても知られる砂漠の惑星アラキスを舞台にしています。そこでは、人間の寿命を延ばすために使用される、宇宙で最も貴重で希少な物質、いわゆる「メランジ」をめぐる戦いが行われています。光の速さで移動し、超人的な力を与えます。

砂丘、またはアラキスで生き残るのは大きな挑戦です。砂漠の砂にはこの貴重なスパイスが含まれていますが、気温が高いため、その地域に住んでいる人々も暑さに耐えるように適応しなければなりません。水が不足していることは言うまでもありません。そのため、人々は自分の体の水分や汗を再利用する必要があります。

結局のところ、人間はこのような劣悪な場所で生き残ることができるのでしょうか？気候モデリングを専門とする科学者は、これに答えるために惑星アラキスの状況をシミュレートしました。シミュレーションの結果は、ウェブサイト「 The Conversation」の記事で説明されました。

惑星アラキスのシミュレーション

のブリストル大学とシェフィールド大学の研究者らは、一般的に使用されている気候モデルを使用して、地球上の天気と気候を予測しました。彼らによれば、その目的は、私たちが知っている物理法則に基づいて、その架空の惑星がどのように機能するかを理解することです。彼らは、ここ地球上の天気と気候を支配するのと同じ基本的な物理法則を維持することに決めました。

そのため、書籍やその他の情報源に基づいて、アラキスに関する特定のことをモデルに (入力として入力して) 伝える必要がありました。そのようなものには、惑星の地形とその軌道が含まれます。軌道は基本的に円形で、今日の地球に似ています。

そして最後に、彼らはその惑星の大気組成をモデルに知らせました。ほとんどの部分は今日の地球と非常に似ていますが、二酸化炭素の量が少ない点が異なります。大きな違いはオゾン（O3）の濃度です。地球上では、下層大気中に O3 はほとんどなく、組成の約0.000001%しかありません。アラキスでは濃度は0.5%であり、地獄のような暑さが正当化されます。

そのため、必要なデータをすべて提供した後、砂浜上の太陽光の強さからアラキスの大気の構成に至るまで、すべてを理解することができました。

興味深いことに、 Climate Archive Web サイトにアクセスしてシミュレーションを操作し、特定の機能にズームインしたり、気温、降水量、風速などの見たい情報を強調表示したりできます。上の画像は、風向き (白い矢印)、レリーフ (山)、雲 (白い陰影) を示しています。

Arrakis のシミュレートされた機能

シミュレーションの後、科学者らはアラキスの気候は基本的にもっともらしいと結論づけた。いくつかの要因を除けば、アラキスの大部分は確かに居住可能である可能性がありますが、人を寄せ付けない場所ではありました。ブリストル大学の気象学者でこのプロジェクトの共同研究者でもあるアレックス・ファーンズワース氏は、フランク・ハーバート氏が「物理学のバックグラウンドもなければ、何らかの計算を実行するためのスーパーコンピューターも持たずに砂漠の世界を想像した」正確さに非常に驚いたと述べた。

このモデルによると、熱帯地方の最も暑い月の気温は約45 °Cに達しますが、最も寒い月の気温は最大15 °Cであり、条件は地球と同様です。最も極端な気温は中緯度および極地で発生すると考えられます。これらの地域では、夏の砂地温度は 70°C に達する可能性があり、これはこの作品の著者も本の中で示唆していましたが、冬は -40°C から -70°C まで変化します。

このモデルでは、アラキスの極地では大気中の湿度が大幅に高く、雲量が多く、水蒸気は温室効果ガスであるため、気候を温暖化させる作用があります。さらに彼は、アラキスには雨が降らないと述べている本とは異なり、夏と秋の高緯度地域に限定され、山と高原にのみ非常に少量の雨が降るだろうと示唆しています。

この本では、少なくとも北半球には極地の氷床が存在し、古くから存在していると述べています。これは、夏の気温によって極地の氷が溶け、冬には氷冠を補充する氷が存在しないことを示唆するシミュレーションとの最大の違いです。