地球情報論Ⅰ 第２回：太陽系と惑星大気

今日の与太話 雹を見ました ネパールで 昨年の春 直径1cmくらい 雷とともに

前回の問題 興味のある現象 台風やハリケーン・オゾン層・地球温暖化とその予測・しんきろう・オーロラ・雷・四季・虹・霧・陽炎・積乱雲・竜巻やトルネード・嵐・青天の霹靂（晴れた日の雷）・梅雨・気圧変化が起こる理由・モンスーン・ダイヤモンドダスト・スコール・狐の嫁入り（天気雨）・日照り 要望 楽しく・旅行報告・ゆっくり・計算は簡単に・寒い・・

今日の話 太陽系の中の地球 太陽・地球以外の惑星・地球の大気 太陽・惑星（水・金・地・火・木・・・）・衛星 太陽とはなにか・太陽からの電磁波 太陽の大気 惑星大気の特徴とその比較 地球大気の特徴

太陽系の構造 太陽系←太陽・惑星 太陽 惑星 大きくて重い 軽いので太陽をほぼ円軌道で回っている 地球の332946倍 地球の318倍(木星)

太陽系の構造 太陽 自力で光る 表面温度6000度 惑星 太陽に照らされて光る／暖められる 太陽に近い惑星の方が熱くなる

太陽の構造 太陽は何でできている？ 水素とヘリウム 水素は高温になると、核融合反応によって結合してヘリウムになり、そのときに巨大なエネルギーを放出する

太陽の構造 太陽の内部構造（図1.1） 太陽の中心部で核融合反応（100万℃） 太陽の表層が高温のために輝く（6000℃）

太陽の表面から放射されるもの 電磁波（X線・紫外線・光・電波） 太陽風（高温の荷電粒子の流れ） エネルギーの高い電磁波は、危険である 直接受けると危険である

電磁波とはどういうものか 電磁波とは電気と磁気の波 ＋ － ＋ － ＋ － － ＋ 光の速度で伝わる 2.9979×108[m/s]

電磁波の波長λ 波長とは波頭の間の距離 波長（λ[m]） ＋ － ＋

電磁波＝光 電磁波は波長によって名前が付く（図1.2） X線・紫外線 目に見える光（可視光線）も電磁波の一種 赤外線 電波（マイクロ波・テレビ電波・ラジオの電波）

電磁波とスペクトル 電磁波の種類 周波数 小さい 大きい 可視 赤外 紫外 波長 長い 短い 可視光線も赤外線も 全部電磁波！ 可視光線の波長： 0.4-0.8μ

可視光線を虹色にわける 白い太陽光→虹色に分かれる 波長長い 赤 プリズム 緑 青

太陽が放射する電磁波 太陽が放射する電磁波（図5.9） 日射は地球表面に熱を与える 約半分は可視光線 高エネルギーのX線や紫外線 近赤外線 大部分大気上層で吸収される 近赤外線 日射は地球表面に熱を与える

2種類の惑星 地球型惑星 木星型惑星 何で比べるか 急に遠くなる 公転半径 急に巨大になる 赤道半径 密度 大気成分 水にも浮いてしまう 急に軽くなる 元素の 復習 二酸化炭素・酸素・窒素 水素・ヘリウム・メタン

今日の問題（その１） [表1.1]から気づくことをいくつでも挙げてください 受講カードの表面にどうぞ

物質の成り立ちと元素 C H Fe He Si N O Al

元素のいろいろ 1 56 軽い→重い 238

元素の組み合わせと分子 O H H C O O He O H Fe Fe Fe Fe N N O Si H H Al O

物質はなんでできているか 素粒子 物質の根源 中性子 陽子 原子核 電子 ＋ 物質 分子 原子 軽い：陽子や中性子の1836分の1 －

素粒子の組み合わせと元素 水素 素粒子が多い ほど重くなる ウラン 鉄 酸素 ヘリウム

太陽と地球の構成元素のちがい 表1.3 (b)と(c)の比較 H, He O, Si, Fe H H He He O O Si Si Fe

元素の組み合わせと分子 海(水) 核 岩石 大気 太陽 O H H C O O He O H Fe Fe Fe Fe N N O Si H Al O

地球型・木星型惑星の大気成分 地球型惑星 二酸化炭素 窒素・酸素 木星型惑星 水素 ヘリウム 太陽に似ている

地球型惑星の比較[表1.2] 金星の特徴 火星の特徴 地球大気の特徴は 二酸化炭素が大部分 非常に気圧と気温が高い 大気の量が地球に比べて非常に多い 火星の特徴 二酸化炭素が大部分だが大気の量は少ない 低温・低圧で、水は凍っている 地球大気の特徴は 二酸化炭素は少なく、窒素と酸素が主成分

地球大気の成分の特徴 窒素と酸素が多い 酸素の比率は？ アルゴン・二酸化炭素 水蒸気 場所によって大きく異なる

まとめ 太陽と惑星 2種類の惑星[表1.1] 太陽と惑星の成分[表1.1,1.3] 地球型惑星の大気[表1.2] こうなった理由は次回に 巨大な太陽 2種類の惑星 地球型／木星型 自力で光る太陽 2種類の惑星[表1.1] 地球型：太陽から近・小さめ・密度大・CO2や酸素の大気 木星型：太陽から遠・大きめ・密度小・水素ヘリウムの大気 太陽と惑星の成分[表1.1,1.3] 地球型：岩石や鉄が主成分で、水素やヘリウムは微量 太陽と木星型：水素やヘリウム・微量の鉄や岩石 地球型惑星の大気[表1.2] 金星：二酸化炭素（多） 地球：窒素と酸素 火星：二酸化炭素（少） こうなった理由は次回に

今日の問題（その２） 以下のうち間違っているものを一つあげよ 地球大気で一番多いのは酸素である 金星大気で一番多いのは二酸化炭素である 木星の大気は二酸化炭素より水素を多く含む 太陽の重さは地球の約300000倍である。太陽に含まれる鉄の重さは地球に含まれる鉄の重さの何倍か。珪素の場合はどうか。(表1.3を用いて考える) 受講カードの裏面にどうぞ

次回「太陽系と大気の歴史」 地球大気の形成 地球大気の変遷 来週（4/29）：GW休日 再来週（5/6）：講義をやります その次（5/13）：休講→補講は改めて連絡

おまけ：飛行機からみた雲