1. 「9センチ のびた」は ほんとう?
1. 「9cm伸びた」と報告した飛行士
1. 金井宣茂飛行士の初報と再計測
金井宣茂さんは、宇宙飛行士です。宇宙に 3しゅうかんほど いた とき、「9センチ のびました」と 知らせました。
ところが、はかり なおすと、2センチ だったそうです[4]。
金井宣茂さんは、こしや せなかは いたくなく、「かたこりが なくなった」とも 話したと つたえられています[4]。
宇宙で 身長を はかるのは、それだけ むずかしいと いう ことです。では、そもそも どうして のびるのでしょう。
2. 地球では、せぼねが おされて いる
2. 地上では、背骨は重力で押されている
2. 重力による背骨の圧縮
地球には 重力が あります。体を 下に ひっぱる 力です。立って いると、せぼねは 上から おされて います。
せぼねには、くび・むね・こしの 骨が 合わせて 24こ あります。骨と 骨の あいだには、やわらかい クッションが あります[1]。
スポンジを 重ねて 上から おすと、ぎゅっと ちぢみます。手を はなすと、ふくらみます。せぼねの クッションも、少しだけ 同じように なっていると 考えられます。ただし ほんとうの せぼねは、スポンジより ずっと かたくて じょうぶです。
ねて いる ときや、水の 中に 長く いる ときも、同じように 少し のびる ことが 知られて います[1]。
3. 宇宙では、おす 力が なくなる
3. 無重力では、押す力が消えて伸びる
3. 除荷と伸びの大きさ
宇宙では、体が ふわふわ うきます。無重力と 言います。せぼねを 上から おす 力が、ほとんど なくなります。
すると、クッションが ゆるんで、せぼねが 少し のびます。1つの クッションで 1ミリほど、ぜんぶで 1〜2センチ くらいが ふつうだと せつめいされて います[2]。
日本の 宇宙飛行士の 中には、5センチ ほど のびた 人も います。7センチ いじょうのびた 人も いると しょうかいされて います[1]。のび方には、人によって 大きな ちがいが あるようです。
宇宙では、体が浮かぶ無重力の状態になります。背骨を上から押していた力がほぼなくなるので、椎間板がゆるみ、背骨全体が伸びます[1]。
ファン!ファン!JAXA!のFAQでは、椎間板1つあたり約1mm伸びるとされ、全体では1〜2cmほどが一般的だといいます[2]。24個で約2.4cmと計算できますが、JAXAは全体を「1〜2cm」と書いています。
実際には個人差が大きく、JAXAの別のFAQは、5cmほど伸びた日本人飛行士や、7cm以上伸びた例もあると紹介しています[1]。米国のSCIENTIFIC AMERICAN誌は、NASAの科学者の話として、最大で身長の3%ほど高くなりうると伝えています[3]。
4. のびると、せなかが いたい 人も いる
4. 背骨が伸びる分、周りの筋肉も引っ張られる
4. 筋肉の牽引と宇宙服
せぼねが のびると、まわりの 筋肉も ひっぱられます。そのため、宇宙に いった しばらくは、せなかや こしが いたく なる 人も いるようです[1]。
金井宣茂さんのように、いたくなく、かたこりが なくなった と 話す 人も います[4]。人に よって ちがうのです。
宇宙服は、身長が のびる ことを 考えて 作られて います[1]。
5. ちきゅうに かえると どうなる?
5. 地球に戻ると、元の身長に戻る
5. 地球に戻ると身長は元に戻る
ちきゅうに かえると、また 重力が かかります。すると、のびた 分は もとに もどります[2]。
もどるまでに かかる 時間は、数か月と 書く しりょうが あります[3]。日数までは、しりょうから 分かりませんでした。
のびるのは、ずっと つづく 「せいちょう」では なく、その場所に いる あいだだけの ことなのです。
6. まだ よく わかって いない ことも ある
6. 「椎間板が膨らむ」は、どこまで確かめられているか
6. 説明の根拠と限界
「せぼねの クッションが ゆるんで のびる」と いう せつめいは、よく 使われます。でも、宇宙に 半年ほど いた 6人の せぼねを、行く 前と 帰って きた あとに しらべた 研究では、クッションの あつさに 大きな ちがいは 見つかりませんでした[5]。
これは、宇宙に いる 間に はかった ものでは ありません。1つの 研究だけで、すべてが 決まる わけでも ありません。
だから 今も、「クッションだけで、のびる わけが せつめい できるのかな?」と 調べて いる 人が いるのです。
「椎間板が膨らむので背が伸びる」という説明は広く紹介されています。しかし、宇宙飛行の最中に椎間板の厚みを直接測った研究は、多くありません。
Changらが2016年に発表した研究では、国際宇宙ステーションに約6か月滞在した飛行士6人の腰の椎間板を、飛行前・着陸直後・着陸後にMRIで調べたとされます。その結果、椎間板の高さに大きな差は見られなかったと報告しているようです[5]。宇宙にいる間の変化を直接測った結果ではありません。
この説明は論文の全文ではなく要旨の抜粋をもとにしています。少人数の研究でもあり、「椎間板が膨らむ説が間違い」と受け取るのは早すぎます。背骨のカーブが平らになる効果なども、候補として考えられているようです。
Chang et al.(2016, Spine)は、国際宇宙ステーションに約6か月滞在した宇宙飛行士6人の腰椎MRIを飛行前・着陸直後・着陸後に撮影し、椎間板の高さに大きな差は見られなかったと報告する(要旨の抜粋による。全文は未確認)[5]。これは軌道上での変化を直接測った結果ではない。
したがって「宇宙で椎間板が膨らむ」は、身長の伸びと、地上での実験などから推定された説明であり、宇宙で直接確認された結論ではない。標本が6人と少ない点も踏まえる必要がある。
身長増加の全量が椎間板だけで説明できるのかも、この記事の出典では確認できなかった。立っているときの背骨は緩やかなS字に曲がっているが、そのカーブが平らに近づくことなども、理由の候補として考えられているようだ。
7. じぶんで はかって みよう
7. 「測るむずかしさ」を体験してみる
7. 計測誤差を体験する
金井宣茂さんの 「9センチ」と 「2センチ」の ちがいは、はかる むずかしさを 教えて くれます。おうちでも、ためせます。
かべに せなかを つけて 立って もらい、あたまの 高さに えんぴつで 小さく しるしを つけます。同じ 人を 同じ しせいで 3回 はかると、しるしが 少し ずつ ずれる ことが あります。
かたを おとしたり、あごを 引いたり すると、ずれ方が かわります。大人の 人と いっしょに、けがを しない ように、やって みましょう。
金井さんの「9cm」と「2cm」の食い違いは、身長を測るむずかしさを教えてくれます。家でも、その一部を体験できます。
壁に背中をつけて立ってもらい、頭の高さに鉛筆で小さく印を付けます。同じ人に同じ姿勢で3回測って、印がどれくらいずれるか見てみましょう。朝と夜で測り比べると、時間帯による違いも見られるかもしれません。
姿勢、あごの引き方、床の状態など、何を同じにしたかをメモしておくと、ずれの理由を考えやすくなります。壁や家具を傷つけないように注意してください。
身長の計測値は、姿勢や測り方などの条件によって差が出うる。金井飛行士の初報と再計測の差[4]については、出典から原因は確認できない。
家庭では、同じ人を同じ姿勢で3回測って印のばらつきを見る、朝と夜で測り比べる、といった簡単な確認ができる。何を揃えたかを記録し、条件の違いと結果の差を結びつけて考える練習になる。
自分でも しらべて みたく なったら
自分でも調べてみたくなったら
自分でも調べてみたくなったら
今日 できる こと:おうちの 人と、朝と 夜に 身長を はかり くらべて みましょう。
出かけて できる こと:としょかんで 「宇宙飛行士」「人の からだ」の 本を さがして みましょう。
くわしく 読みたい とき:JAXAの 「ファン!ファン!JAXA!」の FAQが、日本語で 読めます。
今日できること:家族や友達に協力してもらい、朝と夜の身長を同じ条件で測り比べて、メモを残します。
出かけてできること:図書館で「宇宙医学」や「人体」の本を探すと、無重力で体がどう変わるかを、ほかの面からも読めます。
公式情報:JAXAの有人宇宙技術部門のFAQと、ファン!ファン!JAXA!のFAQで、日本語で読めます。
JAXA有人宇宙技術部門FAQと「ファン!ファン!JAXA!」FAQ(日本語)で概要を確認できる。
図書館で宇宙医学や人体の日本語の本を探し、身長の伸びが椎間板だけで説明されているか、ほかの理由も書かれているかを見比べてみるとよい。
確かめるのは日本語の資料だけで十分だ。上の2つのFAQと図書館の本で、「椎間板」と「背骨のカーブ」のどちらが理由として書かれているかを探してみよう。
しらべた もとの じょうほう
参考にした情報源
参考にした情報源と、その使い方
身長の変化の量・仕組み・宇宙服は日本語の公式FAQ、金井飛行士の話は解説記事、椎間板の直接測定は論文の要旨を使った。
- JAXA 有人宇宙技術部門 FAQ「宇宙へ行くと、身長は変化するのでしょうか」 https://humans-in-space.jaxa.jp/faq/detail/000731.html (伸びの例・仕組み・痛み・宇宙服)
- ファン!ファン!JAXA! FAQ「宇宙に行くと背が伸びるって本当ですか?」 https://fanfun.jaxa.jp/faq/detail/224.html (1〜2cm・椎間板1つ約1mm・帰還後)
- Scientific American「Strange but True: Astronauts Get Taller in Space」 https://www.scientificamerican.com/article/astronauts-get-taller-in-space/ (最大3%・数か月で戻る)
- 三菱電機 DSPACE「『身長伸びた』—金井飛行士の宇宙人的身体感覚が面白い」 https://www.mitsubishielectric.co.jp/me/dspace/column/c1801_1.html (9cmと2cm・肩こり)
- Chang et al. 2016, Spine(PMID 27779600) https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27779600/ (椎間板高さの変化は検出されず・要旨のみ確認)
なおした ところ
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