理科の自由研究／太陽の正体を知ろう

太陽はどのように動いているの／太陽はどうして光っているの
太陽の表面をのぞくと／太陽の黒点が増えると
「なぜ？」のヒント
スーパー理科事典

　太陽の日差しが強くなってきましたね。何か心が浮き浮きとしてきませんか？
　３月２０日は春分の日。太陽は真東から出て真西に沈みます。そして，この日の昼と夜の長さはほぼ等しいんですね。北半球では，この日を境にして，昼がだんだん長くなり，夜は短くなってきますよ。（南半球では逆に，昼が短く夜が長くなり，冬に向かっているんですね。）

● 太陽がどのように動いているか観察してみましょう。
○１日の太陽の動き（太陽の日周運動）はどうなっている？
　３月２０日ごろでは，朝６時ごろ太陽が真東の地平線から出てだんだん高くなり，正午ごろ真南に来る（このとき太陽が「南中」したといいます）。南中したとき太陽は一番高いところにあるのです。そして，夕方６時ごろ真西に太陽は沈みます。
　→太陽は１時間に１５度も動いています。日の出や日没（にちぼつ）のころ太陽を観察すると，太陽の動きが速いのが分かりますね。
？？なぜ１？？　太陽は，地球のまわりを１日に１回まわっているのでしょうか？
？？なぜ？？のヒントは最後にあるよ。
　→『スーパー理科事典』 p.197
　→マンガとクイズ『宇宙のなぞ』 p.32

○１年の太陽の動き（太陽の年周運動）はどうなっている？
　１年間で太陽の動きの違うところはどこでしょう？
　　→季節によって太陽の高さや日の出・日の入りの方角が違うのです。
　　＊１年間，同じ場所で太陽の日の入りを観測した（定点観測と言います）のが下の写真です。写真は東京の世田谷(せたがや)で，１年間同じ場所で日没を観測したものです。
　　太陽は，こんなにも動いているのですね。キミも定点観測で自然をながめてみましょう。（撮影：長谷川敏）

（写真は西に向かって撮影しています。ですから，左は南で右が北側です。）

？？なぜ２？？　　なぜ季節によって太陽の高さや日の出・日の入りの方角が違うのでしょうか？
　→『スーパー理科事典』 p.198
　→マンガとクイズ『宇宙のなぞ』 p.34

● 太陽はどうして光っているのでしょうか？
○太陽の表面温度は約６０００度と言われています。また，太陽のまわりは約２００万度とも言われています。このエネルギー（光）が地球にやってくるのですね。
？？なぜ３？？　　太陽のこのエネルギーはどのようにして作られているのでしょうか？
　→『スーパー理科事典』 p.189
　→マンガとクイズ『宇宙のなぞ』 p.28

○太陽は今までどのくらい光っていたのでしょうか？（太陽は何歳？）
　太陽のエネルギーの作られ方などから計算された結果，誕生からおよそ５０億年ほどたっていることが分かっている。
　そして，あと５０億年ほどエネルギーを出し続けることができるそうだ。
　太陽は「中年」といわれる年齢(ねんれい)なんですね。
　→『スーパー理科事典』 p.214
　→マンガとクイズ『宇宙のなぞ』 p.30

● 太陽の表面をのぞくとどのように見えるのでしょう？
注意：天体望遠鏡で太陽を観測するとき，そのまま肉眼でのぞくと失明するおそれがあります。太陽を投影板に映すなど安全な方法で行ってください。
　→『スーパー理科事典』 p.662

○太陽の表面を望遠鏡などで観察すると，ところどころにほくろのような黒い点がみられます。これを「黒点」といいます。
　黒点のところはまわり（6000度）よりも温度が低く４０００度ぐらいといわれています。

太陽の黒点

○黒点の数はおよそ１１年の周期で増えたり減ったりしています。
　１９８９年ごろ黒点は増えています。そして，それから11年目の今年は黒点の多い年と予想されています。
　実際，黒点は昨年末からじょじょに活発になってきているようです。右の写真は３月初めころの黒点のようすです。（撮影：長谷川敏）
　→太陽の直径は地球の１０９倍もありますから，写っている小さな黒点でも地球の大きさぐらいはあるのです。

○黒点を毎日観察していると太陽面上を動いているように見えます。
？？なぜ４？？　　黒点は太陽の表面を泳いでいるのだろうか？
　→『スーパー理科事典』 p.188
　→マンガとクイズ『宇宙のなぞ』 p.24

● 太陽の黒点が増えると地球に何か影響が出るのですか？
　太陽の活動が活発になると黒点が増えるのです。
　太陽の表面で活動が激(はげ)しくなると，エネルギーをたくさん放出するようになります。その一部が地球にやってきて，オーロラの出現が多くなったり，無線通信などに影響が出るようになるのです。
　→太陽から放出されるエネルギー（光，エックス線，電気を帯びた小さなつぶなど）を太陽風と呼ぶこともある。
　→『スーパー理科事典』 p.189
　→マンガとクイズ『宇宙のなぞ』 p.26

？？なぜ？？のヒント
○なぜ１　太陽は，地球のまわりを１日に１回まわっているのでしょうか？
　→地球は１日（24時間）１回，自転しています。それで太陽が地球のまわりを回っているように見えるのです。

○なぜ２　なぜ季節によって太陽の高さや日の出・日の入りの方角が違うのでしょうか？
　→地球は太陽のまわりを回っています（公転しているといいます）。が，地球は自分自身がかたむきながら回っているため，季節によって太陽の位置が違ってくるのです。

○なぜ３　太陽のこのエネルギーはどのようにして作られているのでしょうか？
　→核融合反応（かくゆうごうはんのう）という水素爆弾（すいそばくだん）と同じ原理です。４個の水素原子が反応して１個のヘリウム原子に変わるときにエネルギーが生じます。

○なぜ４　黒点は太陽の表面を泳いでいるのだろうか？
　→太陽が自転しているからなのです。

（第７回　2000.03.12）