地球の形と内部構造(知識)の問題
地球の形と内部構造について述べた文として最も適当なものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。
- ア 地殻とマントルの境界はモホロビチッチ不連続面とよばれ、この面より深い側では地震波の速度が小さくなる。
- イ マントルは、おもに鉄とニッケルからなる金属でできている。
- ウ 地表で測定される重力の大きさは、赤道上で最も大きく、極で最も小さい。
- エ 外核は液体の状態にあると考えられており、その根拠の一つは、S 波が外核を伝わらないことである。
- オ 内核は、外核よりも温度が低いために固体になっていると考えられている。
この問題で使うもの
- 地球の内部の層構造(説明と入口の問題)
- 地震波からわかる内部構造(説明と入口の問題)
- 地球の形とジオイド(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(29 技能)
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一覧で見る(前提が先)
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- 火山とマグマ・火成岩
- 地球の内部の層構造
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- 音の振動数と波形
- 横波・縦波と波の要素
- 地震波の種類と性質
- 地震波からわかる内部構造
- 速さと平均の速さ
- 小数の四則計算
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- 分数のたし算・ひき算
- 分数のかけ算・わり算
- おうぎ形の弧の長さと面積
- 弧の長さからおうぎ形の中心角と面積を求める
- 力の種類とはたらき
- 力のつり合いと作用・反作用
- 慣性の法則と物体の運動
- 等速円運動の速度と加速度
- 重力と力の大きさ
- 2 力のつり合いと作用・反作用
- 重力・垂直抗力・張力の性質
- 慣性の法則と力のつり合い
- 運動の法則(運動方程式)
- 向心力
- 作用反作用の法則とつり合う 2 力の区別
- 慣性系・非慣性系と慣性力
- 回転する観測者と遠心力
- 地球の形とジオイド
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
地球内部の層構造(地殻・マントル・外核・内核)の物質と状態、地震波の性質、重力の成り立ちを思い出しましょう。
ヒント 2
S 波は液体の中を伝わりません。重力は万有引力と遠心力の合力です。地球内部の温度と圧力は、深いほど高くなります。
ヒント 3
イは核とマントルの物質の違いを考えると除けます。ウは遠心力が最も大きい場所を考えると除けます。残りのア・エ・オについて、地震波の速度の変化と、内核が固体である理由を確かめましょう。
答えと解説
答えを見る
エ
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解説を読む
【正解の根拠】
S 波(横波)は固体の中は伝わりますが、液体の中は伝わりません。震源から角距離でおよそ より遠い地域では S 波が直接届きません。このことから、深さ約 2900 km より深い外核は液体であると考えられています。よってエが正しいです。
【誤りの選択肢】
- ア:誤りです。地殻とマントルの境界がモホロビチッチ不連続面であることは正しいです。しかし、この面より深い側(マントル)では、地震波の速度は大きくなります。この面は、地震波の速度が急に大きくなる面として発見されました。
- イ:誤りです。鉄とニッケルを主成分とする金属でできているのは核(外核・内核)です。マントルは、かんらん岩などの岩石(ケイ酸塩鉱物)でできています。
- ウ:誤りです。重力は万有引力と、地球の自転による遠心力を合わせた力です。赤道上では遠心力が最も大きくはたらき、地球の中心からの距離も大きくなります。そのため、重力は赤道上で最も小さく、極で最も大きくなります。
- オ:誤りです。地球内部の温度は深いほど高いので、内核は外核よりも高温です。それでも内核が固体なのは、圧力が非常に大きいためと考えられています。
よって、答えはエです。
別解
各選択肢を検討する。
ア:誤り。モホロビチッチ不連続面(モho面)は地殻とマントルの境界だが、この面を境に深い側(マントル)では地震波の速度は急に大きくなる。「小さくなる」は誤り。
イ:誤り。マントルはおもにかんらん岩質の岩石(ケイ酸塩鉱物)からなる。鉄とニッケルからなる金属は核である。
ウ:誤り。地球は自転による遠心力と、赤道半径が極半径より大きい(扁平な形)ことにより、重力は赤道で最も小さく、極で最も大きい。記述は逆である。
エ:正しい。S波(横波)は液体中を伝わらず、外核で S 波が観測されない(S波の影の領域ができる)ことが、外核が液体であることの根拠である。
オ:誤り。内核が固体なのは、温度が低いからではなく、内核のほうが温度は高いが、圧力が非常に大きいために融点が上がり固体になっているためと考えられている。
よって正解はエ。