太陽系と太陽 ── 問題
基礎
- 地球型惑星と木星型惑星を比べたとき、太陽から近い場所で岩石・金属だけが集まってできたのはどちらですか。 （ア 木星型 イ どちらも ウ 地球型 エ どちらもない）
- 次の特徴に当てはまる惑星はどれですか。 太陽系で最も大きく、縞模様と大赤斑があり、ガリレオ衛星をもつ （ア 水星 イ 木星 ウ 金星 エ 地球）
- 太陽系の惑星を太陽から近い順に並べたものはどれですか。 （ア 金星・水星・地球・火星・土星・木星・天王星・海王星 イ 水星・金星・地球・火星・木星・土星・天王星・海王星 ウ 水星・金星・火星・地球・木星・土星・天王星・海王星 エ 水星・地球・金星・火星・木星・土星・海王星・天王星）
- 1 天文単位（au）として正しいものはどれですか。 （ア 地球と月の距離 イ 太陽と地球の平均距離。約 1.5 億 km ウ 太陽の半径 エ 光が 1 年に進む距離）
標準
- 太陽について、黒点の移動を観察するとわかることはどれですか。 （ア 太陽の質量 イ 太陽が公転していること ウ 太陽の温度 エ 太陽が自転していること（約 25〜30 日、赤道付近が速い））
- ケプラーの第 3 法則（公転周期 T 年の 2 乗は軌道長半径 a au の 3 乗に等しい）を使う。軌道長半径が 9 au の天体の公転周期は何年ですか。
- 太陽から地球までの距離を 1.5 億 km（1 au）とする。太陽から 2 au の距離にある惑星までの距離は何億 km ですか。
- 太陽系の小天体や誕生について、海王星より外側を回る天体の総称と、その代表例はどれですか。 （ア 太陽系外縁天体。冥王星・エリスなど イ 彗星。ハレー彗星 ウ 衛星。タイタン エ 小惑星。イトカワ・リュウグウ）
- 金星の表面温度（約 460 ℃）が、太陽にもっと近い水星（昼側 約 430 ℃）より高い理由はどれですか。 （ア 金星のほうが自転が速いから イ 金星に火山が多いから ウ 二酸化炭素の厚い大気（約 90 気圧）による強い温室効果 エ 金星は太陽に最も近いから）
- 太陽の核融合反応で起こっていることとして正しいものはどれですか。 （ア ヘリウムが分裂して水素になる イ 水素が酸素と結びついて燃える ウ ウランが核分裂する エ 水素原子核 4 個がヘリウム原子核 1 個になり、減った質量がエネルギーに変わる）
発展
- 太陽のフレアが地球に及ぼす影響として適切でないものはどれですか。 （ア 地震の発生 イ 短波通信の障害（デリンジャー現象） ウ オーロラの活発化 エ 磁気嵐と送電網への影響）
- 原始地球の大気にあった大量の二酸化炭素が、現在 0.04% しかない理由として正しいものはどれですか。 （ア 火山がなくなったから イ 海ができると CO₂ が海水に溶け、カルシウムと結びついて石灰岩として固定されたから ウ 宇宙に逃げたから エ 動物が吸収したから）
太陽系と太陽 ── 解答
基礎
- ウ 地球型 地球型（水金地火）：小さく重い（密度大）、自転が遅い、衛星少・環なし、岩石の地面。木星型（木土天海）：大きく軽い（密度小）、自転が速い、衛星多・環あり、H₂・He の大気。答え：地球型。
- イ 木星 答え：木星。
- イ 水星・金星・地球・火星・木星・土星・天王星・海王星 「すいきんちかもくどってんかい」。
- イ 太陽と地球の平均距離。約 1.5 億 km 光で約 8 分 20 秒。光年（約 9.5 兆 km）は恒星の距離に使う。
標準
- エ 太陽が自転していること（約 25〜30 日、赤道付近が速い） 光球 5800 K → 彩層 → コロナ 100 万 K。黒点は低温（磁場）、11 年周期。フレアは爆発、太陽風は粒子の流れ。エネルギー源は核融合。答え：太陽が自転していること（約 25〜30 日、赤道付近が速い）。
- 27 T² ＝ 9³ ＝ 729、T ＝ √729 ＝ 27 年。
- 3 1 au ＝ 1.5 億 km なので 2 × 1.5 ＝ 3 億 km。
- ア 太陽系外縁天体。冥王星・エリスなど 答え：太陽系外縁天体。冥王星・エリスなど。
- ウ 二酸化炭素の厚い大気（約 90 気圧）による強い温室効果 温室効果が暴走した例として、地球の温暖化を考える上でも重要。
- エ 水素原子核 4 個がヘリウム原子核 1 個になり、減った質量がエネルギーに変わる E ＝ mc²。太陽は毎秒約 4×10²⁶ J を放出。
発展
- ア 地震の発生 フレアの X 線・粒子は電離層・磁気圏・人工衛星に影響する。地球内部の地震とは無関係。
- イ 海ができると CO₂ が海水に溶け、カルシウムと結びついて石灰岩として固定されたから その後、光合成生物が O₂ を増やした。金星は海ができなかったため CO₂ が残った。
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