天文・宇宙のＱ＆Ａ(よくある質問)
001:真空の宇宙で、なぜ太陽は燃えるのか？
酸素がないとモノは燃えない。
燃焼には酸素が必要だからだ。
太陽の大部分は水素だ。
酸素はほとんど含んでいない。
酸素のない宇宙で、なぜ太陽は燃えるのか？
太陽は燃えているように見えるが、実は燃えていないのだ。
太陽は燃焼ではなく、核融合反応によって光を放っている。
核融合反応には酸素は無用なのである。
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002:冥王星は、なぜ惑星でなくなったのか？
2006年8月、国際天文学連合(IAU)が「冥王星は、惑星ではない」と結論した。
総会で決議された惑星の定義に、冥王星が適合できなかったからだ。
元々惑星の定義はあいまいだった。
「太陽を周回する大きめの天体が惑星」という程度の認識しかなかった。
「大きめ」としたのは、太陽を周回しても、彗星や小惑星は小さいので惑星ではないからだ。
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003:太陽の熱は、なぜ真空の宇宙空間を伝わるのか？
熱の伝わり方には３種類ある。
伝導、対流、放射である。
物質がなければ、伝導や対流は生じない。
だから、真空の宇宙空間を通って地球に到達する太陽の熱は、伝導や対流ではない。
太陽の熱は放射によって運ばれるのだ。
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004:二酸化炭素が増えると、なぜ地球が温暖化するのか？
地表から出た放射は、何もなければそのまま宇宙へと出て行くことになる。
ところが、温室効果ガスがあるとそうはならない。
放射は一度、温室効果ガスに吸収されるのだ。
つまり、温室効果ガスは宇宙へ出て行くはずだった熱を横取りするのである。
放射を吸収した温室効果ガスは、今度は全方向へ向けて放射を出す。
ということは、その中の一部は、地表へ戻っていくことになる。
この放射がまた地表を暖めるのだ。
これが温室効果のメカニズムである。
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005:元素は、どのように誕生したのか？
物質の根源となる粒子を元素という。
約120程度の元素が知られている。
地球も人間の体も、身の回りのものもすべて元素から出来ている。
この世界の中のある物質の種類は、数限りない。
無限と言ってもいいくらいだ。
しかし、この無数な種類の物質も、わずか約120程度の元素の組み合わせによって成り立っている。
どんなに物質の種類が多くても、それらを形作っている元素の数は約120程度しかないのである。
しかし、宇宙が誕生したとき、元素は水素しかなかった。
水素から恒星が生まれ、恒星の進化に伴って、他の元素が作られていったのだ。
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006:重力と引力の違いは？
物体は、互いに引き合う。
これを万有引力という。
どんなものでも引き合う力を持っているので、「万有」と付く。
万有引力を略して引力と言っている。
地上の物体は、地球との間でも引力が作用する。
このため、物体は地球へ向かって落下する。
意外な感じではあるが、「物体が地球を引く引力」と「地球が物体を引く引力」の大きさは同じだ。
「地球の引力の方が大きい」という思いは誤りである。
地球と物体は、同じ大きさの引力で引き合っているのである。
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007:ビッグバンは宇宙のどこで起きたのか？
宇宙原理とは「宇宙は均一であり、どの方向も同じように見える」ということである。
狭い範囲でみれば、星団があったり、惑星があったりで、均一とは言えない。
しかし、そのようなローカルな話ではなく、宇宙全体を見渡してみると、どの方向もムラがなく均一なのである。
均一なので宇宙には、特別な場所がない。
どこも同じように平凡なのだ。
「特別な場所がない」とは、「宇宙には中心がない」「宇宙には果てがない」ことを意味している。
中心も、果ても特別な存在だからである。
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008:地球が丸い証拠は？
沖へ進む船から見ると、陸地が段々と遠ざかっていく。
船が十分に離れると陸地は水平線に沈んでしまう。
陸地が水平線の向こうに沈むとき、山はふもとから見えなくなり、最後に山頂が隠れてしまう。
もし、地球の表面が平坦だったら、ふもとから見えなくなるのではなく、景色がだんだんと小さくなっていくだろう。
地球がどこまでも平坦であれば、水平線は存在しない。
地球の表面が曲面だから、視界の限界が水平線となって見えるのだ。
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009:中性なのに、中性子星はなぜ磁場を持つのか？
中性子星は、中性子からできた天体である。
超新星爆発の際、自重で縮んでしまい、構成する原子さえ押しつぶしてしまった。
その結果、マイナスの電子がプラスの陽子に取り込まれて中性子に変化してしまう。
このため、中性子星は、オール中性子で出来た星になったのだ。
ところが個々の中性子には寿命がある。
寿命が来ると、電子と陽子に分解してしまう。
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010:銀河と銀河系の違いは？
恒星は単独で宇宙空間に散在しているのではない。
数億から数撰億の恒星で集団を作っている。
この集団を銀河という。
当然、太陽系もどこかの銀河に属している。
太陽系が属している銀河を銀河系という。
銀河系以外の銀河が、銀河系外星雲だ。
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011:ダークマターとダークエネルギーの違いは？
ダークマターは電磁波で観測不可能な天体、ダークエネルギーは宇宙を加速膨張させようとする斥力である。
両者はまったく違う。
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012:球状星団と散開星団の違いは？
星団には、球状星団と散開星団の二種類がある。
同じ星団でありながら、球状星団と散開星団はまったく違う。
球状星団は古い星で構成され、銀河を取り囲んでいる。
散開星団は若い星の集団で銀河の円盤面に集中している。
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013:上弦の月と下弦の月の違いは？
「上弦」「下弦」は太陰暦に由来する。
新月から次の新月までのサイクルの中で、前半にある半月を上弦、後半にある半月を下弦と表現する。
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014:どうやって天体までの距離を測るのか？
天体は遥かに遠いため距離を巻尺で測ることはできない。地球の動きや天体の性質を利用して距離を測定する。星までの距離を測る方法として、年周視差、標準光源、赤方偏移がある。
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015:銀河はなぜ、渦をまく？
渦状腕の部分にはガスが多いため、恒星が来ると圧縮され星の形成が起こります。
若い恒星は非常に明るいので渦状腕が目立つようになります。
渦状腕内の星の密度は、渦状腕と渦状腕の間の空間よりも星の密度が10%程度高いだけです。
星の形成が活発な領域が連なった領域が腕としてみえています。
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016:無重力に浮かぶのに、なぜ星に重さがある？
月に行っても宇宙飛行士の体の骨や筋肉は元のままです。地球でも月でも地面近くの物体は地面に向けて引っ張られます。
この力が重力です。骨や筋肉は元のまま変わらないのに、重力が6分の1になったので、体重もこれにあわせて6分の1に減ったのです。
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017:月が地上に落下しない理由は？
月は地球に向かって落ちようとしている。
しかし、公転しているので落下を振り切ってしまい、同じ軌道を回り続けるのだ。
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018:なぜ、イオで火山が活動しているのか？
木星から受ける強い潮汐力で岩盤が動き、摩擦で熱がたまる。
この熱が岩盤を溶かしマグマとなって噴出する。
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019:なぜ、月に砂があるのか？
月面を覆っている砂をレゴリスという。月のレゴリスは地球上の砂より細かい。
レゴリスと地球上の砂とでは成因が違う。
宇宙塵の直撃を受けると岩石は瞬時に加熱されて揮発するが、すぐに固化してしてレゴリスとなる。
宇宙塵だけでなく、太陽風の直撃によっても同様にレゴリスが生成される。
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020:地球が自転している証拠は？
地球の自転はフーコーの振り子によって確認することができる。
振り子の振動の方向は、が24時間かけて1回転する。
地球の重力しか作用していないのに、振動の方向が24時間で1回転するのは、地球が自転しているからである。
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021:火星はなぜ赤いのか？
火星の地面は酸化鉄を多く含む岩石でおおわれている。火星の赤い色は赤さびの色なのだ。
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022:自転と公転の違いは？
「地球は24時間で1回転する」と言ったら、これは自転の話。
「地球は1年間で太陽の周囲を回る」と言ったら、公転のことだ。
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その他のFAQ
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2008/01/01