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地学

太陽系たいようけい太陽たいよう・8 惑星わくせいしょう天体てんたいとケプラーの法則ほうそく

最終確認日:

このしょうまなぶこと

だい 8 しょうでは たいようけいまなびます。 中心ちゅうしん太陽たいよう、 8 つの 惑星わくせい、 そして 小天体しょうてんたい まで、 わたしたちの 「いえ」 であるたいようけいぜんたい像をていきます。

  • 太陽たいようこうぞう (光球こうきゅう彩層さいそうコロナころな) と黒点こくてんフレアふれあ
  • 地球型惑星ちきゅうがたわくせい (水星すいせい金星きんせい地球ちきゅう火星かせい) の共通きょうつうてんちがいをまな
  • 木星型惑星もくせいがたわくせい (木星もくせい土星どせい天王星てんおうせい海王星かいおうせい) のとくちょうさえる
  • つきこうぞう満ち欠けみちかけ潮汐ちょうせきかいする
  • 小惑星しょうわくせい彗星すいせい太陽系外縁天体たいようけいがいえんてんたい などの小天おあまたい
  • たいようけいけいせいケプラーの法則けぷらーのほうそくまな
  • 望遠鏡ぼうえんきょう太陽たいよう観察かんさつ安全あんぜん ルールをかくにんする

ポイント: たいようけい中心ちゅうしん太陽たいようぜんしつりょうやく 99.86 % をめます。 のこりの 0.14 % で 8 惑星わくせい衛星えいせい小天おあまたいができている、 という 「太陽たいようあっとうてき主役しゅやくけい」 です。

1. 太陽たいよう

太陽たいよう基本きほんデータ

こうもくあたい
はんけいやく 70 まん km (きゅうやく 109 ばい)
しつりょうやく 2.0 × 10³⁰ kg (きゅうやく 33 まんばい)
ひょうめん温度おんどやく 5800 K
中心ちゅうしん温度おんどやく 1500 まん K
主成分しゅせいぶん水素すいそ約 71 %、 ヘリウムへりうむ約 27 %
ねんれいやく 46 おくねん
エネルギーげん水素すいそ核融合反応かくゆうごうはんのう (水素すいそ 4 ヘリウムへりうむ 1 )

太陽たいよう内部ないぶ構造こうぞう

りょういきやくわり
中心核ちゅうしんかく (コアこあ)核融合反応かくゆうごうはんのうこる (半径はんけいやく 1/4)
放射層ほうしゃそうエネルギーが電磁波でんじはそとはこばれる
対流層たいりゅうそうあつ流体りゅうたい対流たいりゅう表面ひょうめん

太陽たいよう大気たいき

そうあつ温度おんど観察かんさつ
光球こうきゅうやく 500 kmやく 5800 K普通ふつうえる太陽たいよう表面ひょうめん
彩層さいそうやく 2000 kmやく 1 まん K皆既日食かいきにっしょくさいあかえん
コロナころなすうひゃくまん km 以上いじょうやく 100 まん-200 まん K皆既日食かいきにっしょくさい真珠しんじゅしょくひかり

黒点こくてん太陽たいよう活動かつどう

黒点こくてん光球こうきゅう上にえるくら部分ぶぶんで、 しゅうより やく 1500 K ひく ためくらえます。 つよ磁場じば対流たいりゅうおさえているためにおんがります。

よう
黒点周期こくてんしゅうきやく 11 ねん (きょくだいきょくしょうかえす)
フレアふれあ黒点こくてん付近ふきん爆発ばくはつ、 X せん紫外線しがいせん放出ほうしゅつ
コロナ質量放出ころなしつりょうほうしゅつ (CME)コロナころな物質ぶっしつ大量たいりょう放出ほうしゅつされる現象げんしょう
太陽風たいようふう太陽たいようからくプラズマのなが

太陽たいようふう地球ちきゅうへの影響えいきょう

現象げんしょうないよう
オーロラおーろら太陽風たいようふう荷電粒子かでんりゅうしこうたい衝突しょうとつ発光はっこう
磁気嵐じきあらしつよ太陽風たいようふうきゅう磁場じばみだれる
つうしんしょうがいフレアふれあやCMEで短波たんぱ通信つうしん・GPS・じんこう衛星えいせいえいきょう
宇宙天気うちゅうてんきたいようかつどうこすきゅうしゅうへん宇宙うちゅう環境かんきょうほう

2. 太陽系たいようけい全体ぜんたいぞう

太陽と8惑星のサイズ比較図
太陽系たいようけい太陽たいようと 8 惑星わくせい (おおきさ比較ひかく距離きょり縮尺しゅくしゃくでない) — 内側うちがわ地球型惑星ちきゅうがたわくせい (水星すいせい金星きんせい地球ちきゅう火星かせい) はちいさくみつたかく、 外側そとがわ木星型惑星もくせいがたわくせい (木星もくせい土星どせい天王星てんおうせい海王星かいおうせい) はおおきくガス主体しゅたい

太陽系たいようけい構成こうせい

ぶんおもてんたい
惑星わくせいたいようこうてんする 8 だいてんたい
準惑星じゅんわくせい冥王星めいおうせい・エリス・ハウメア・マケマケ・ケレス
衛星えいせい惑星わくせいまわりをまわてんたい (200 以上いじょう)
小惑星しょうわくせいおも小惑星帯しょうわくせいたい (せい-もくせい間) にぶん
彗星すいせいこおりちりてんたい楕円だえん軌道きどう
太陽系外縁天体たいようけいがいえんてんたい (TNO)海王星かいおうせいより外側そとがわ

惑星わくせい公転こうてん軌道きどう

惑星わくせいたいようからの平均へいきんきょ (天文てんもん単位たんい[au])公転周期こうてんしゅうき (ねん)
水星すいせい0.390.24
金星きんせい0.720.62
地球ちきゅう1.001.00
火星かせい1.521.88
木星もくせい5.2011.86
土星どせい9.5529.46
天王星てんおうせい19.2284.01
海王星かいおうせい30.11164.79

ポイント: 1 天文てんもん単位たんい (1 au) ≒ 1.496 × 10⁸ kmきゅう-たいよう平均へいきんきょです。

3. ケプラーの法則ほうそく

ドイツのてんもん学者がくしゃケプラーけぷらーが 16-17 世紀せいき惑星わくせいうごきをまとめた 3 つのほうそくです。

ほうそくないよう
第1法則だい1ほうそく (楕円軌道だえんきどう)惑星わくせい太陽たいようを 1 つの焦点しょうてんとする楕円だえん軌道きどうまわ
第2法則だい2ほうそく (面積速度一定めんせきそくどいってい)惑星わくせい太陽たいようむすせんいっていかんえが面積めんせきいってい
第3法則だい3ほうそく (調和の法則ちょうわのほうそく)公転周期こうてんしゅうき T の 2 じょう軌道きどう長半径ちょうはんけい a の 3 じょう一定いってい (T² ∝ a³)

ケプラーだい 2 法則ほうそく意味いみ

太陽たいようちかしょ (=近日点きんじつてん) でははやく、 とおしょ (=遠日点えんじつてん) ではおそうごきます。 これは かく運動うんどうりょう保存ほぞん帰結きけつであり、 ニュートンにゅーとん万有引力ばんゆういんりょくせつめいされます。

大事だいじ: ケプラーの法則けぷらーのほうそくかんそくからみちびかれた経験けいけんそく で、 ニュートンにゅーとんりきがく万有引力ばんゆういんりょくから ろんてき導出どうしゅつ されます。 観測かんそく法則ほうそく理論りろん、 という科学かがくあゆみのてんけい例です。

4. 地球ちきゅうがた惑星わくせい

地球ちきゅうがた惑星わくせい特徴とくちょう

とくちょうないよう
半径はんけいちいさい (きゅうの 0.4-1.0 ばい)
密度みつどおおきい (やく 4-5.5 g/cm³)
主成分しゅせいぶん岩石がんせき金属きんぞく
てん速度そくどおそ
衛星えいせいすくない (0-2 )
たまきなし

4 つの地球ちきゅうがた惑星わくせい

惑星わくせいとくちょう
水星すいせいたいほぼなし、 ひるやく 430 ℃・よるやく -170 ℃、 クレーターくれーたー
金星きんせい二酸化炭素にさんかたんそあつたい温室効果おんしつこうかひょうめんやく 460 ℃、 てんぎゃく
地球ちきゅう液体えきたいみず生命せいめい酸素さんそふくたい
火星かせいうす二酸化炭素にさんかたんそたい過去かこ液体えきたいみず、 赤しょく (酸化さんかてつ)、 衛星えいせい 2

5. 木星もくせいがた惑星わくせい

木星もくせいがた惑星わくせい特徴とくちょう

とくちょうないよう
半径はんけいおおきい (きゅうやく 4-11 ばい)
密度みつどちいさい (やく 0.7-1.6 g/cm³)
主成分しゅせいぶん水素すいそヘリウムへりうむ (せいよりそとこおり)
てん速度そくどはや
衛星えいせいおおい (60-90 以上いじょう)
たまきあり (せいけんちょ)

4 つの木星もくせいがた惑星わくせい

惑星わくせいとくちょう
木星もくせいたいようけいさいだい大赤斑だいせきはん (きょだいな高気圧きあつ)、 ガリレオ衛星ガリレオえいせい 4 (イオ・エウロパ・ガニメデ・カリスト)
土星どせいうつくしいたまき (こおり岩石がんせき)、 衛星えいせいタイタン (あつたい)
天王星てんおうせいてん軸がこうてんめんにほぼ平行へいこう (=横倒よこだおし)、 こおり主成分しゅせいぶん惑星わくせい分類ぶんるい
海王星かいおうせいあおいろ強風きょうふう (そく 2000 km きゅう)、 トリトン (逆行ぎゃっこう衛星えいせい)

地球ちきゅうがた木星もくせいがた比較ひかく

こうもく地球型惑星ちきゅうがたわくせい木星型惑星もくせいがたわくせい
おおきさしょうだい
密度みつどだいしょう
主成分しゅせいぶん岩石がんせき金属きんぞく水素すいそ・ヘリウム・こおり
衛星えいせいしょうおお
たまきなしあり
自転じてんおそはや

6. つき

つき基本きほんデータ

こうもくあたい
はんけいやく 1737 km (きゅうやく 1/4)
しつりょうやく 7.35 × 10²² kg (きゅうやく 1/81)
きゅうからの平均へいきんきょやく 38 まん km
公転周期こうてんしゅうきやく 27.3 にち (こうせい月)
自転周期じてんしゅうきやく 27.3 にち (公転こうてんおなじ)

つき表面ひょうめん

ぶんとくちょう
月の海つきのうみ (うみ)くろたいら、 過去かこ溶岩ようがんかたまった玄武岩げんぶがん
月の高地つきのこうちしろ凹凸おうとつふるかくクレーターくれーたー
クレーターくれーたー隕石いんせき衝突しょうとつあとたいがないためのこつづける

つき起源きげん (ジャイアントインパクトせつ)

やく 45 おくねんまえ原始げんし地球ちきゅうせいサイズのてんたい (テイア)衝突しょうとつし、 った物質ぶっしつあつまってつきができたというせつ有力ゆうりょくです。 つき密度みつどきゅうのマントルにちかいこと、 アポロ計画アポロけいかく岩石がんせき分析ぶんせき結果けっかがこのせつささえています。

つき満ち欠けみちかけ

つき自分じぶんひかっているのではなく、 太陽たいようひかり反射はんしゃしています。 つき地球ちきゅう太陽たいようかんけいかたわります。

かたちめいしょうたいよう-つき-きゅうはい
全部ぜんぶくら新月しんげつふと-つき- (じゅん)
みぎ半分はんぶんひか上弦の月じょうげんのつき直角ちょっかくはい (みぎ 90°)
全部ぜんぶひか満月まんげつふと--つき (じゅん)
ひだり半分はんぶんひか下弦の月かげんのつき直角ちょっかくはい (ひだり 90°)

満ち欠けみちかけしゅうやく 29.5 にち (朔望月さくぼうげつ)。 きゅう公転こうてんえいきょうこうせい月 (27.3 にち) よりながいです。

潮汐ちょうせき

つき太陽たいよう万有引力ばんゆういんりょくによる海水かいすいうごきが 潮汐ちょうせき です。

しゅるいはいかんまん
大潮おおしお新月しんげつ満月まんげつ (一直線いっちょくせん)だい
小潮こしお上弦じょうげん下弦かげん (直角ちょっかく)しょう

日食にっしょく月食げっしょく

現象げんしょうはい
日食にっしょくふと-つき- (つき太陽たいようかくす)、 新月しんげつのときこりうる
月食げっしょくふと--つき (地球ちきゅうかげつきはいる)、 満月まんげつのときこりうる
皆既日食かいきにっしょく太陽たいよう完全かんぜんかくれる、 コロナころな観察かんさつできる
金環日食きんかんにっしょくつきとおいとき、 太陽たいようえん環状かんじょうえる

7. しょう天体てんたい

小惑星しょうわくせい

おも小惑星帯しょうわくせいたい (せい-もくせい間) にぶんするがんせき質の小天おあまたいです。

名称めいしょう特徴とくちょう
ケレス最大さいだい小惑星しょうわくせい (準惑星わくせい分類ぶんるい)、 直径ちょっけいやく 940 km
ベスタ・パラス大型おおがた小惑星しょうわくせい
イトカワはやぶさがサンプルをかえった小惑星しょうわくせい
リュウグウはやぶさ2がサンプルをかえったC型小惑星Cがたしょうわくせい

彗星すいせい

こおりちりでできたてんたいで、 太陽たいようちかづくとこおり蒸発じょうはつして コマけいせいします。

こうぞうないよう
かくこおりちりほんたい (すう km-すうじゅう km)
コマかくつつ大気たいきのような部分ぶぶん
ダストの尾ダストのおたいよう反対はんたいがわびるちり
イオンの尾イオンのお太陽風たいようふうながされるイオンいおん、 まっすぐ
由来ゆらいしょ
エッジワース・カイパーベルト海王星かいおうせいより外側そとがわたんしゅう彗星すいせい故郷こきょう
オールトの雲オールトのくもたいようけいさいがいえんちょうしゅう彗星すいせい故郷こきょう

太陽系たいようけい外縁がいえん天体てんたい

海王星かいおうせいより外側そとがわこうてんするてんたい総称そうしょうで、 冥王星めいおうせいエリスふくまれます。 2006 ねん冥王星めいおうせいが 「惑星わくせい」 から 「準惑星じゅんわくせい」 に分類ぶんるい変更へんこうされました。

流星りゅうせいと隕せき

現象げんしょうないよう
流星りゅうせい彗星すいせい小惑星しょうわくせいちりたいちゅうひか
流星群りゅうせいぐん彗星すいせいのこしたちりおびきゅう通過つうか (れい: ペルセウス座流星群ペルセウスざりゅうせいぐん)
隕石いんせきたいきず地表ちひょうちた物体ぶったい

8. 太陽系たいようけい形成けいせい

たいようけいやく 46 おくねんまえきょだい分子雲ぶんしうん自身じしん重力じゅうりょく収縮しゅうしゅくしてはじまりました。

だんかい出来事できごと
分子雲ぶんしうん収縮しゅうしゅく中心ちゅうしん原始太陽げんしたいようしゅう原始太陽系円盤げんしたいようけいえんばん
微惑星びわくせい形成けいせいえんばんちゅうちりあつまり直径ちょっけい km きゅう微惑星びわくせい
原始惑星げんしわくせいせいちょう微惑星びわくせい衝突しょうとつ合体がったい
惑星わくせい完成かんせいたいようちかくは岩石がんせき惑星わくせいとおくはガス惑星わくせい

スノーライン

たいようからのきょやく 2.7 au より外側そとがわでは こおりあんていそんざいできます。 このきょうかいスノーラインすのーらいんび、 内側うちがわでは岩石がんせき地球型惑星ちきゅうがたわくせい外側そとがわではこおりとガスをあつめた木星型惑星もくせいがたわくせいができました。

9. 望遠鏡ぼうえんきょう太陽たいよう観察かんさつ安全あんぜん配慮はいりょ

望遠鏡ぼうえんきょう種類しゅるい

しゅるいとくちょう
屈折望遠鏡くっせつぼうえんきょうたいぶつレンズで集光しゅうこう惑星わくせい観察かんさつ
反射望遠鏡はんしゃぼうえんきょうかがみ集光しゅうこう大口おおぐちけいつくりやすい、 星雲せいうん銀河ぎんが
電波望遠鏡でんぱぼうえんきょう電波でんぱ受信じゅしんくもひるでも観測かんそく

太陽たいよう観察かんさつ絶対ぜったいルール

絶対ぜったいダメ: 太陽たいよう望遠鏡ぼうえんきょう双眼鏡そうがんきょう肉眼にくがん直接ちょくせつてはいけませんいっしゅんしつめいおそれがあります。

安全あんぜんたいよう観察かんさつ方法ほうほう注意ちゅういてん
投影板とうえいばんぞうかみうつしてぼうえんきょうのファインダーにかならずフタ
せんよう減光フィルターげんこうフィルター (ND5 以上いじょう) をたいぶつ側にそうちゃくサングラスや CD での代用だいよう厳禁げんきん
日食グラスにっしょくグラス肉眼にくがん観察かんさつかく (ISO 12312-2) をかくにん、 1 すうびょう
こう太陽望遠鏡たいようぼうえんきょう (Hα せんよう)先生せんせい指導しどうでのみ

よる観察かんさつ安全あんぜん配慮はいりょ

めんちゅう
ぼうえんきょう設置せっちたいらなしょ通行人つうこうにんのじゃまにならない
くらがりのどう赤色あかいろ LED ライト、 段差だんさちゅう
やまでの観察かんさつぼうかんくますず大人おとな同行どうこうしょう急変きゅうへんへのそな
レーザーポインターの使用しようこう機やつうこうじんけない

10. ふりかえり

  • [ ]太陽たいようこうぞう (中心核ちゅうしんかく放射層ほうしゃそう対流層たいりゅうそう光球こうきゅう彩層さいそうコロナころな) がえる
  • [ ]黒点こくてんしゅうよりくらいのは おんひく からとせつめいできる
  • [ ]黒点こくてんの 11 ねんしゅうフレアふれあ・CMEをっている
  • [ ]ケプラーの法則けぷらーのほうそく 3 つがえる
  • [ ]地球型惑星ちきゅうがたわくせい木星型惑星もくせいがたわくせいちがい (おおきさ・密度みつど衛星えいせい数・たまき) がえる
  • [ ]つきげん (ジャイアント・インパクト説じゃいあんといんぱくとせつ) をせつめいできる
  • [ ]つき満ち欠けみちかけ日食にっしょく月食げっしょくはいえる
  • [ ]小惑星しょうわくせい彗星すいせい太陽系外縁天体たいようけいがいえんてんたいちがいがわかる
  • [ ]スノーラインすのーらいん地球型ちきゅうがた木星型もくせいがたけたことをせつめいできる
  • 太陽たいよう望遠鏡ぼうえんきょう直接ちょくせつてはいけないっている

このしょう安全あんぜん配慮はいりょ

  • 太陽たいようちょくせつ見ない (望遠鏡ぼうえんきょう双眼鏡そうがんきょう肉眼にくがん)、 かなら投影板とうえいばんせんよう減光フィルターげんこうフィルター
  • 日食にっしょく観察かんさつかくてきごう日食グラスにっしょくグラス のみ使よう、 サングラス・CD・くろ下敷したじきは厳禁げんきん
  • かん観察かんさつ大人おとな同行どうこうぼうかん足元あしもと段差だんさちゅう
  • 望遠鏡ぼうえんきょうのファインダーにもフタをする (太陽たいよう観察かんさつ中)
  • レーザーポインターをこう機やひとけない

しょう: だい 9 しょうではさらにひろげて 恒星こうせい銀河ぎんがまなびます。 太陽たいようのようなほしがどのようにまれ・進化しんかし・ぬか、 そしてちゅうぜんたいがどうできたか (= ビッグバンびっぐばんちゅうろん) をります。

細い影を落とす美しい環を持つ土星
土星どせい (カッシーニ探査機たんさきが 2009 ねん春分しゅんぶんさつえい) — たいようたまきよこからたり、 たまきほんたいうえほそかげとしている。 たまき主成分しゅせいぶんこおり岩石がんせきつぶあつさわずか 10 m ていなのにちょっけいやく 28 まん km。 木星型惑星もくせいがたわくせいもっとけんちょたまきつ。
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