地学分野の用語と知識の問題
難易度 3公立高校入試の標準レベル中学理科 地学分野の用語と知識
太陽系のある惑星 X について、観察と資料から次のことがわかった。
- 日本で観察すると、夕方の西の空や明け方の東の空には見えるが、真夜中に見えることはなかった。
- 天体望遠鏡で数か月にわたって観察すると、月のように欠けて見え、欠け方が大きくなるにつれて見かけの大きさが大きくなった。
- 資料によると、X は岩石でできた地球型惑星で、二酸化炭素を主成分とする厚い大気におおわれており、表面の温度は非常に高い。
惑星 X として最も適当なものを、次のア〜オから 1 つ選べ。
- ア 水星
- イ 火星
- ウ 金星
- エ 木星
- オ 土星
この問題で使うもの
- 金星の見え方（説明と入口の問題）
- 太陽系の天体と銀河系（説明と入口の問題）
この問題を解けるようになるまで（4 技能）
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ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
見える時刻と方角、満ち欠けのしかたから、その惑星が地球の内側と外側のどちらを公転しているかを考えましょう。
ヒント 2
地球より内側を公転する惑星は真夜中には見えず、満ち欠けして見えます。地球に近いときほど大きく欠け、大きく見えます。
ヒント 3
観察の結果から、候補は地球より内側を公転する 2 つの惑星に絞れます。あとは大気のようすで区別しましょう。
答えと解説
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ウ
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解説を読む
正解はウ（金星）である。
- 真夜中に見えず、夕方の西の空か明け方の東の空にだけ見えるのは、地球より内側（太陽に近い側）を公転している惑星（水星と金星）の特徴である。地球から見て、これらの惑星は太陽から大きく離れた方向に見えることがないため、真夜中には見えない。
- 満ち欠けして見え、欠け方が大きいときほど見かけの大きさが大きいのは、地球より内側を公転する惑星が、地球に近づくほど太陽に照らされていない側を地球に向けるようになるためである。これも水星と金星に共通する特徴である。
- 二酸化炭素を主成分とする厚い大気におおわれ、その温室効果によって表面の温度が非常に高いのは金星である。水星には大気がほとんどないので、X は金星と決まる。
ほかの選択肢について
- ア 水星は地球より内側を公転する地球型惑星で、満ち欠けもするが、大気はほとんどない。厚い大気におおわれているという特徴に合わない。
- イ 火星は地球より外側を公転する地球型惑星で、真夜中にも見えることがあり、金星のように大きく欠けて見えることはない。大気もうすい。
- エ 木星は地球より外側を公転する木星型惑星で、おもに水素やヘリウムからなり、岩石でできた地球型惑星ではない。真夜中にも見える。
- オ 土星も地球より外側を公転する木星型惑星で、木星と同じ理由で合わない。
別解
各選択肢を確かめる。
- ア 水星: 内惑星なので夕方の西や明け方の東に見え、真夜中には見えず、満ち欠けもする。しかし水星は大気がほとんどなく、二酸化炭素を主成分とする厚い大気はない。また、地球から見た見かけの大きさの変化は金星ほど大きくなく、望遠鏡でも観察が難しい。よって誤り。
- イ 火星: 外惑星なので真夜中に見えることがあり、欠け方も小さい。大気はうすい。誤り。
- ウ 金星: 内惑星なので明け方の東の空・夕方の西の空にだけ見え、真夜中には見えない。地球との距離が大きく変わるため、欠け方が大きい（細い）ときほど地球に近く、見かけの大きさが大きくなる。地球型惑星で、二酸化炭素を主成分とする厚い大気をもち、温室効果により表面温度が非常に高い。すべての条件に合う。正しい。
- エ 木星: 外惑星で、巨大ガス惑星（木星型惑星）。真夜中に見えることがあり、満ち欠けも目立たない。誤り。
- オ 土星: 外惑星で、木星型惑星。誤り。
3つの条件のすべてにあてはまるのは金星なので、答えはウ。