太陽が光り輝くエネルギーの元は何か。

問題：太陽が光り輝くエネルギーの元は何か。

太陽を作っているのは、ガスです。その中でもほとんどが水素です。

水素 73％ ヘリウム 25％ 酸素 0.8％ 炭素 0.3％ 他、鉄 ネオン 窒素 ケイ素 マグネシウム 硫黄については、0.1％以下です。

「なぜ酸素が無いのに燃えているのか？」

石炭が燃えるような燃焼、化学反応ではなく、核融合反応です。なので、今回の答えは、核融合反応となります。

太陽の中心部は、1000万度を超える、高温、高圧の状態になっていて、水素4つが1つのヘリウムに変化する原子核の反応では、化学反応の100万倍という膨大なエネルギーが生み出されます。

太陽の莫大な光と熱は、この核融合反応によって支えれているのです。

太陽の年齢は、現在およそ46億年だと考えられています。

太陽はこのあと50億年輝き続けることができますが、水素ガスが少なくなると、温度が低い巨大な星、赤色巨星に変化して、最後は大部分のガスを失って、燃えかすの星、白色矮星になって死を迎えると考えられています。

太陽は、宇宙の中で最も大きい星とイメージする方も多いと思いますが、銀河系の星を調べるとそうでもないことはすぐにわかります。

太陽の表面温度は、6000度、銀河の星の中では「平々凡々」で、ごくありふれた星のひとつでしかありません。

では、われわれが観測できる星の中で、最も大きい星は、「はくちょう座のV1489星」があげられます。

はくちょう座のV1489星は、直径23億キロ。太陽の1650倍もあり、年をとった赤く膨れた巨大な星です。

また、もっとも過激な星といったら何でしょう？

「りゅうこつ座η（イータ）星」

りゅうこつ座η（イータ）星は、太陽の重さの120倍という超重量級の星で、理論的に星が形を保っていられる限界に近い大きさだと考えられています。

燃え方も尋常ではなく、太陽の10万倍にも及んでいて、周囲に破壊的な影響を与えていることがわかっています。こうした星の振る舞いは、天文学上、非常に重要な観測テーマとなっています。

りゅうこつ座η（イータ）星は、あと数百万年で「超新星爆発」を起こすと考えられています。

超新星爆発は、太陽より8倍以上重い星が輝けなくなった瞬間に大爆発を起こす現象です。

超新星爆発の後には、空間の落とし穴、ブラックホールが残されていると考えられています。

以上 解説は、ライフパーク倉敷科学センター 三島でした。

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太陽メガネは絶対よ！太陽の光の成分・要素とは？

太陽の光には、いったいどんな成分・要素があるのでしょうか？

太陽からは電磁場と呼ばれるいろいろな光の仲間が出ています。

目に見える光は、可視光線と呼ばれるが、この光だけではなく、「ガンマ線」「Ｘ線」「紫外線」「赤外線」「電波」などが含まれていて、地表には、紫外線の一部や可視光線・赤外線の一部が届いています。

では、どの光が目にダメージを与えるのか。

「紫外線」といえば、日焼け。実は、目も日焼けをするのです。

目に紫外線を浴びると角膜のダメージにつながり、目が充血したり、痛くなることがあります。ひどくなると、白内障につながることもあるので、要注意です。

また、紫外線を察知した脳は、防御反応により体内にメラニン色素を生成するため、肌の日焼けにもつながることがわかっています。

最近は、紫外線と可視光線の境目にある「ブルーライト」もエネルギーが強く、目によくないことがわかってきましたね。

もう一つは、「赤外線」

赤外線といえば、赤外線ヒーターなど暖房器具に使われる光の仲間で、身の回りにもありますが、この「赤外線」は、紫外線と比べて、あまりエネルギーは強くはありませんが、目や肌の奥深くへ光が届いてしまうため、長く浴び続けていると目や体の内部までダメージを与えてしまうことが、わかっています。

「紫外線」「赤外線」も目には見えないため、目でみて眩しくないけれど、決して安全ではない。ということを覚えておいてください。

太陽からは、いろいろな光が届いているので、それぞれの光で観察すると、普段見ることができない激しく活動している太陽の姿を見ることもできます。

岡山天文博物館にある太陽望遠鏡では、Hα（エイチアルファ）という赤い光だけを通すフィルターを使って観察をしていますが、これで見ると、なんと、太陽からたくさんのガス・プロミネンスが噴き出している様子がみえます。

これは、プロミネンスがHα（エイチアルファ）という赤い光をたくさん出しているため、よく見えます。

太陽は今、元気いっぱいの活動期に入っています。

ぜひ、岡山天文博物館にて本物（太陽望遠鏡）を見に来てください。

以上解説は、岡山天文博物館　粟野さんでした。

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太陽の「黒い点」。「黒点」のお話

問題：太陽の表面に見られる黒点の温度は、そのまわりの温度に比べてどうか。

太陽の表面温度＝約6000℃ 黒点の温度＝約4000℃　と温度が低いために暗く（黒く）見えています。

黒点の温度は低いですが、磁場がとても強いことが分かっています。私たちが住んでいる地球も磁場を持っていますが、黒点の磁場は、地球の数千から1万倍の強さをもっています。

この強い磁場で太陽の表面から出てくる熱や光が妨げられ、温度が低くなっていると考えられています。

黒点には、小さなものから地球の何倍にもなる大きなもの、たくさんの黒点が集まった「黒点群」と呼ばれるものがあります。その形や数は変化し、一日で消えるものもあれば、一カ月近く見えているものもあります。長い期間見えている黒点でも、いつも同じ位置で見えているわけではない。

太陽も自転しているため、黒点は、東から西へ移動していきます。「太陽が自転している」とはじめて気づいたのは、天文学者「ガリレオ・ガリレイ」です。

ガリレオは、毎日望遠鏡で太陽の観察を行い、黒点のスケッチを残しています。黒点の数は、太陽の活動と関連しています。

太陽の活動は、約11年の周期で変動を繰り返していて、その周期によって黒点の数も増減しています。太陽の活動が活発で、黒点の数が多い時期を「極大期」太陽の活動が落ち着いて、黒点の数が少ない時期を「極小期」といいます。

現在、太陽の活動は、活発で、2025年頃に活動のピークを迎えるのではないか？と予想されています。

岡山天文博物館では、太陽を観察することができる「太陽望遠鏡」があり、晴れている日には、黒点や炎が噴き出しているようにみえる「プロミネンス」を見ることができます。「極小期」には、黒点が出ていない日も多かったのですが、現在は、いくつもの黒点を観測できます。

太陽の活動が活発になると、黒点の数も増えますが、「フレア」という爆発現象も起こりやすくなります。「フレア」が起きると地球にやってくる「紫外線」「X線」「太陽風」などの量が増加し、通信障害や人工衛星の故障、停電などの様々なことが起きます。

過去には、カナダ・スウェーデンで大規模な停電が起こり、多くの人の生活に影響がありました。今後、大規模なフレアが起こったとき、スマートフォンやインターネットが使えなくなり、警察や消防署で使用する無線にも影響を及ぼす。と言われています。こうしたトラブルが起きないように、24時間太陽の観測が行われ、「宇宙天気予報」といって太陽の活動レベルを発表しています。それによりフレアの発生が予測でき、事前の準備が出来るようになりました。

岡山天文博物館の隣にある国内一大きな望遠鏡の京都大学岡山天文台「せいめい望遠鏡」では、太陽と同じような「恒星」の観測も行っています。それにより若い頃の太陽がどのようにして地球などの惑星の大気に影響を与え、生命環境がどのようにつくられたのか。今後、太陽が地球に与える影響を知る手がかりとなります。

黒点のことを含め、太陽についてまだわかっていないことがたくさんあります。多くの観測を行い、恒星や惑星科学の大きな手がかりを得ることを期待されています。

以上 解説は、岡山天文博物館　増田さんでした。

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