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「天文学」がよくわかる本 宇宙旅行をしながらラクラク理解!
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生き方・教養
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第II章 命の源 太陽

『「天文学」がよくわかる本 宇宙旅行をしながらラクラク理解!』
[著]新牧賢三郎 [編]向山洋一 [発行]PHP研究所


読了目安時間:17分
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第Ⅱ章 命の源 ~太陽~


フロンティア

太陽



 太陽は私たち生命の源です。太陽がなければ、私たち人間はもちろんのこと、どのような生命も誕生しませんでした。


 太陽は生まれてから、約47億年たったであろうと考えられています。あと約50億年は光り輝くと考えられていますから、人間にたとえると、ちょうど人生の約半分を過ぎたことになります。


 太陽は地球のような固体の星ではなく、ガスが集まってできている星です。体積で比べると、地球の約130万倍もあります。このような大きなガスの集まりなので、質量も大きく地球の約33万倍もあります。引力の大きさは質量に比例するので、太陽の引力は大きく、ガスが宇宙に逃げないのです。


 1500万K(ケルビン:絶対温度の意味。0K=-273.15℃で、理論上これ以下の温度はありえない。)の中心核があり、ここで盛んにエネルギーがつくられています。中心核の上に2つの層があり、表面温度は約6千Kもあります。表面の層を専門的には、(こう)(きゅう)(そう)といいますが、光球層の上に()(はく)な大気の層(彩層(さいそう))があります( 後掲の図参照)。厚さは数千kmにも及びます。彩層の低部では、約4300Kですが、高さが高くなるほど温度は高くなっています。そして、この層で約100万Kという高温のコロナがつくられます。


1 エネルギーの正体は原子力



 宇宙冒険旅行の次の目的地は太陽です。地球の生命の源をぜひ見たいという和子さんと賢さんの願いで、太陽が選ばれました。エイリアンの宇宙船に乗って出発です。エイリアンが、太陽のエネルギーについて、話をしてくれました。


エイリアン:「太陽の中心から半径約17万5千kmくらいを中心核と呼んでいます。ここで盛んにエネルギーがつくられています。このエネルギーが、長い間かかって太陽の表面に辿(たど)り着きます」


 お母さん:「今、『エネルギーが、長い間かかって太陽の表面に辿り着きます』と話してくれたけれど、どのくらいかかるの」


 和子さん:「やはり太陽が大きいので、いっぱいかかるのかな」


  賢さん:「歩くぐらいの速さだと思うから、20年くらいじゃない?」



【問題14】

太陽の中心核でつくられたエネルギーが、表面に辿り着くには何年くらいかかりますか。

(1) 歩く速さと同じくらいだから20年くらい。

(2) それよりもずっとかかって千年くらい。

(3) まだまだかかって10万年くらい。




【解答】


 非常に高いエネルギーは、波長の短い光子という形で移動しますが、すぐに吸収されて、それほど遠くに移動できません。 (3) まだまだかかって10万年くらい。 が正解です。




 太陽の中心核でつくられたエネルギーは、光子という形になります。この光子の平均移動距離は、約1cmです。ですから、光子は1cm進んだら隣の光子にエネルギーを渡し、もらった光子がまた1cm進んで、次の光子にエネルギーを渡します。ビリヤードの玉つきのように、次々にエネルギーを渡して表面まで運ぶのです。


 このように平均移動距離が短いために、非常に時間がかかります。

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