地学分野の用語と知識の問題
天体望遠鏡に太陽投影板をとりつけて、太陽の表面に見える黒点を、数日おきに同じ時刻に記録用紙へスケッチした。その結果、次のことがわかった。
- 黒点の位置は、日がたつにつれて、太陽の表面上を一定の向きに少しずつ移動していった。
- 太陽の像の中央付近では円形に見えていた黒点が、像の端（周辺部）に近づくと、縦長のだ円形に見えた。
次の文は、この観察の結果からわかることについて述べたものである。
「黒点の位置が一定の向きに移動していったことから、太陽が（ a ）していることがわかる。また、中央付近で円形だった黒点が周辺部でだ円形に見えたことから、太陽が（ b ）であることがわかる。」
文中の空欄 a・b に入る語句の組み合わせとして最も適当なものを、次の表のア〜エから 1 つ選べ。
| a | b | |
|---|---|---|
| ア | 公転 | 球形 |
| イ | 公転 | 円盤形 |
| ウ | 自転 | 球形 |
| エ | 自転 | 円盤形 |
この問題で使うもの
- 太陽系の天体と銀河系（説明と入口の問題）
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
黒点が太陽の表面にある模様であることと、球の表面の模様が見る位置によってどう見えるかを考えよう。
ヒント 2
天体が自分の軸を中心に回ることを自転、ほかの天体のまわりを回ることを公転という。球の端の模様は斜めから見るので形がつぶれて見える。
ヒント 3
黒点の移動は太陽そのものの回転によるので、a が決まれば選択肢はウとエの 2 つに絞れる。あとは b を考えよう。
答えと解説
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ウ
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解説を読む
a について 黒点は太陽の表面にある模様なので、黒点の位置が数日のうちに一定の向きに移動していくのは、太陽そのものが回転しているからである。天体が自分自身の軸を中心に回転することを自転という。公転は、天体がほかの天体のまわりを回る運動であり、太陽の表面の模様が動くことの説明にはならない。よって a は「自転」である。
b について 球の表面にある円形の模様は、正面（中央付近）から見ると円形に見えるが、球の端のほうでは斜めから見ることになるので、つぶれて縦長のだ円形に見える。太陽が平らな円盤形であれば、どの位置にあっても黒点は同じ形に見えるはずである。中央と周辺部で形が変わって見えることから、太陽は球形であることがわかる。よって b は「球形」である。
以上より、正しい組み合わせは a が自転、b が球形のウである。
- ア：a の「公転」が誤り。公転は太陽のまわりを惑星などが回る運動で、黒点の移動は太陽の自転による。
- イ：a の「公転」、b の「円盤形」がどちらも誤り。
- エ：b の「円盤形」が誤り。円盤形なら黒点の形は位置によって変わらない。
なお、黒点は周囲より温度が低いために黒く見える部分である。
別解
黒点が太陽の表面上を一定の向きに移動するのは、太陽が自転しているためである（公転ではない。公転は地球などが太陽のまわりを回ること）。また、中央付近で円形の黒点が周辺部で縦長のだ円形に見えるのは、太陽が球形で、周辺部では表面を斜めから見ることになるからである。円盤形なら、黒点は周辺部でも形が変わらず円形のままに見える。したがって a は自転、b は球形で、組み合わせはウ。
各選択肢の検討:
- ア: a が公転で誤り。
- イ: a も b も誤り。
- ウ: 正しい。
- エ: b が円盤形で誤り。