問3 下線部太陽は,恒星の一生の中では,どのような段階ですかに関連して,晩年の太…
次の文は太陽や恒星の特徴についての先生と生徒の会話である。問1 ~問4 に答えよ。 先 生:これから恒星について学びます。恒星とは星座を作っている天体ということができます が,今までの学習でどんな星座の名前を知っていますか。 生徒P:オリオン座,こと座,はくちょう座,さそり座などを学びました。 先 生:これらの星座には明るく輝く1 等星があるという共通の特徴がありますね。日本から見 えない南半球の空も含めて,1 等星は21 個しかありません。 生徒Q:そう考えるとオリオン座(図1 )には二つの1 等星があり,とても豪勢な星座ですね。恒 星アとイがそれに当たります。また,オリオン座には恒星を生み出すもととなる X も,肉眼で見える立派なものがあります。 生徒P:どれがそれに当たりますか。 先 生:三つ星といわれる恒星たちの下にある天体Aです。 生徒Q:太陽は,恒星の一生の中では,どのような段階ですか。赤ちゃん,それとも先生のよう な働きざかり,あるいは老人でしょうか。 先 生:働きざかりですね。これからもしばらくの間,太陽は安定して輝き,地球に恵みを与え てくれますよ。この時期を終えるとほぼ太陽の寿命が尽きたと言えるのです。 図1 オリオン座を構成する天体(NASA のWeb サイトにより作成) ⒜ ⒝ ⒞
問3 下線部太陽は,恒星の一生の中では,どのような段階ですかに関連して,晩年の太陽の輝 く色と大きさを,現在の太陽の状態と比較した組合せとして最も適当なものを,次の1 ~4 のうちから一つ選べ。
- 1 晩年の太陽の輝く色:青っぽい 晩年の太陽の大きさ:変わらない色も大きさも誤りです。青っぽくなるのは表面温度が上がる場合で、晩年の太陽は逆に温度が下がります。
- 2 晩年の太陽の輝く色:青っぽい 晩年の太陽の大きさ:膨張し大きくなる大きさは正しいのですが、ふくらむと表面温度が下がるので、色は青っぽくではなく赤っぽくなります。
- 3 晩年の太陽の輝く色:赤っぽい 晩年の太陽の大きさ:変わらない色は正しいのですが、晩年の太陽は赤色巨星となって大きく膨張します。
- 4 晩年の太陽の輝く色:赤っぽい 晩年の太陽の大きさ:膨張し大きくなる中心の水素を使い果たした太陽は赤色巨星となって膨張し、表面温度が下がって赤っぽくなります。
この問題は問題の図(写真・図・表など)を見て答えます。図はこちらに転載していないため、下の出典のページから公式のPDFをご覧ください。解説だけでも読み取り方が分かるように書いています。
解説
正解は4です。太陽は現在、中心で水素をヘリウムに変える核融合を行って安定して輝いている主系列星の段階です。中心の水素を使い果たすと、外側が大きくふくらんで赤色巨星になります。ふくらんだ分だけ表面の温度が下がるため、色は今よりも赤っぽくなります。恒星の色は表面温度で決まり、温度が高いほど青っぽく、低いほど赤っぽく見えます。したがって晩年の太陽は赤っぽく、大きさは膨張して大きくなります。最後は外層を放出して白色矮星になると考えられています。
出典:文部科学省ホームページ(https://www.mext.go.jp/a_menu/koutou/shiken/kakomon/1411255_00010.htm)を加工して作成