太陽系と天体の運動（知識）の問題
太陽の構造と黒点について述べた文として正しいものを、次のア〜エのうちから 1 つ選べ。
- ア 光球のすぐ外側には彩層があり、さらにその外側には、非常に高温で希薄なコロナが広がっている
- イ 黒点は、周囲の光球より温度が高い領域で、強い磁場をもっている
- ウ 太陽の内部は、中心から外側へ向かって、中心核・対流層・放射層の順に並んでいる
- エ 黒点の移動を観測すると、太陽の自転周期は、赤道付近のほうが高緯度より長いことがわかる
この問題で使うもの
- 太陽の構造と黒点（説明と入口の問題）
この問題を解けるようになるまで（2 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
「太陽の構造と黒点」の技能を使う。太陽の内部から外側への層の順番、黒点の温度と磁場、黒点の移動からわかる自転のようすを順に確かめる。
ヒント 2
太陽は中心から、中心核・放射層・対流層・光球・彩層・コロナの順に並ぶ。黒点は周囲より温度が低いので暗く見え、強い磁場をもつ。太陽の自転周期は赤道付近で最も短い。
ヒント 3
黒点の温度を「高い」とするイ、層の順番を入れかえたウは除ける。残るアとエについて、エの自転周期の長短が赤道付近と高緯度で正しいかを確かめる。
答えと解説
答えを見る
ア
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解説を読む
手順 1：太陽の層の順番を確認する。
太陽は中心から外側へ向かって、次の順に並んでいる。
- 中心核：核融合反応でエネルギーが生み出される
- 放射層：エネルギーが放射（光）で外へ運ばれる
- 対流層：エネルギーがガスの対流で外へ運ばれる
- 光球：ふだん見ている太陽の表面（約 6000 K）
- 彩層：光球のすぐ外側の薄い層
- コロナ：彩層の外側に広がる、100 万 K をこえる高温で希薄なガス
手順 2：黒点の性質を確認する。
黒点は、周囲の光球（約 6000 K）より温度が低い（約 4000 K）ために暗く見える領域である。黒点には強い磁場があり、この磁場が内部からの熱の運び上げをさまたげるため温度が低くなっている。
手順 3：黒点の移動と自転を確認する。
黒点は日がたつにつれて東から西へ移動していく。これは太陽が自転しているためである。黒点の移動の速さを緯度ごとに調べると、自転周期は赤道付近で約 25 日、高緯度ほど長くなる。太陽はガスでできているので、緯度によって自転周期が異なる。
各選択肢の検討
- ア：光球 → 彩層 → コロナの順に並び、コロナは非常に高温で希薄である。正しい。
- イ：黒点が強い磁場をもつのは正しいが、黒点は周囲の光球より温度が低いので、「温度が高い」が誤り。
- ウ：中心核の外側は放射層、その外側が対流層である。「対流層・放射層の順」が誤り。
- エ：黒点の移動から太陽の自転がわかるのは正しいが、自転周期は赤道付近のほうが短く、高緯度ほど長い。「赤道付近のほうが長い」が誤り。
よって答えは ア。
別解
ア: 光球の外側に彩層、さらに外側に高温（約 100 万 K 以上）で希薄なコロナが広がるので正しい。イ: 黒点は周囲の光球（約 6000 K）より温度が低く（約 4000 K）、強い磁場をもつので、「温度が高い」は誤り。ウ: 太陽内部は中心から外側へ中心核・放射層・対流層の順であり、順序が誤り。エ: 黒点の観測から、自転周期は赤道付近（約 25 日）のほうが高緯度（約 30 日以上）より短いことがわかるので誤り。したがって正しいのはア。