（関口）何だよ結構入るねこれ。
結構踏んづけてるんだけど。
あらら…しまった。
（垣内）よいしょ。
こんにちは〜。
こんちは。
隊長それフィットネス用のボールですよね。
そうそう。
私もたまに使いますよ。
なかなか気持ちいいですよね。
でも隊長運動はあとにして下さい。
まずは勉強です。
え〜これで今日も３ｋｇ痩せようと思ったのに…って違うわ！これが勉強の材料なの今日の。
そうなんですか？はい。
では早速垣内隊員クイズです。
うんクイズ。
太陽の大きさをこのボールの大きさだとしますね。
では私たちの住む地球はこの３つのうちのどれぐらいの大きさになるでしょうか？う〜ん…これは小さすぎるからこのピンポン球ぐらいですかね。
そうだね。
これが月でこれが木星かなぐらいのね。
実はですねぇ正解はこれが地球の大きさになっちゃうんですね。
ん！ちょっと隊長持ってて下さい。
はいこれも。
よいしょ！太陽ってこんなに大きいんですか？そうなのよ。
直径を比べ合うとなんと…１０９倍。
とてつもなく大きい訳ですね。
という訳で今日のテーマは「太陽の素顔」。
ふだん見る事のできない太陽の姿を検証していきますよ。
はい分かりました。
隊長太陽ってまぶしいからふだん本当の姿を見る事ってできないですよねなかなか。
そうねぇ肉眼で直視したら大変な事になりますからね。
でも観察のしかたの工夫で太陽の構造はいろいろと分かってきたんですね。
こちらをご覧下さい。
太陽の中心部は「中心核」といってここで水素の原子核が激しくぶつかり合って次々に結び付いてヘリウムの原子核に変わっていきます。
そう。
あの太陽を熱く明るく輝かせている源ですね。
ここの温度１，５００万℃。
１，５００万℃。
そしてそのエネルギーがこちら…「放射層」に伝わって更にその外側の「対流層」に伝わります。
この対流層ではここに描いてあるけどこういうふうに上下にぐるぐるっと対流によってエネルギーが表面に運ばれます。
おみそ汁を温めると下からおみそが上がってくるのと同じ感じですかね？そういう事ですね。
そうやって下から運ばれたおみそじゃなくてエネルギーが太陽の表面にやって来てここから私たちに光となってパ〜っと照ってる訳ですね。
今回のキーワードはこの３つです。
まずはい…。
２つ目…。
そして３つ目は…。
ではまず最初のキーワードからまいりましょう。
私たちでも工夫しだいで太陽の表面にあるこの「黒点」を観察できます。
どうやって観察するんですか？やって来たのは…屋上に上がると…。
見えてきたのは３つのドーム。
この科学館では望遠鏡が捉えた太陽の姿を毎日リアルタイムでホームページに載せています。
記録した写真をつなげると黒点が移動して見えます。
太陽が自転しているからです。
太陽をじかに撮影しなくても黒点を観察できる方法があります。
太陽の光を望遠鏡を通して壁や板に映すんです。
今太陽の光がここに投影されていますが太陽の縁が見えていますね。
そして今光って見えている部分これ太陽の表面になりますがここを「光球」と呼んでいます。
光球をよく見ると黒い点があちこちに。
鈴木さんこれが黒点ですか？
（鈴木）はいそのとおりです。
太陽の表面はおよそ５，５００℃あるんですがそれに対して黒点は少し温度が低くて３，５００〜４，０００℃くらいの温度。
そのせいで黒っぽく見えています。
真ん中に見えている真っ黒の部分を「暗部」と呼んでいます。
その周りに見える薄暗い部分の事を「半暗部」と呼んでいます。
黒点って太陽の表面よりも少し高さが低いんですね。
その斜めの部分が半暗部だと思って下さい。
黒点の位置をスケッチします。
点はとっても細かいので黒点なのか紙の上のゴミなのか区別できません。
そこで白い紙を差し入れて素早く判断していきます。
大気の揺らぎで像がかすむため正確に記録するのは結構難しそう。
今からおよそ４００年前あのガリレオもこうやって黒点を記録しました。
あれれちょっと…。
どうしようもなくなっちゃいました。
太陽が隠れてしまうと作業はストップ。
こんなハプニングも観察には付き物なんです。
３０分かかってようやくスケッチが完成しました。
今でもこの方法で太陽の黒点を観察している天文台があるそうですよ。
望遠鏡を使ってあんなふうに黒点の観察ができるんですね。
そうなんですよ。
ガリレオの時代から同じ方法で同じ太陽を観察してるんですよ。
ロマンがあるじゃありませんか。
でね望遠鏡で観察していたのはこちらの太陽の表面光球ですね。
この光球にはご覧のとおり黒点が見えますね。
そうですね。
でも隊長そもそも…ポイントはそこですよね。
では黒点とは一体何なのかを説明しましょう。
これ。
あっこれ磁石と砂鉄ですか。
う〜ん懐かしい。
その砂鉄をこの磁石の上にまいて。
パラパラパラ…。
ほらほら見て見て。
徐々にきましたね。
おっ何か見えてきた。
ほらＮ極とＳ極がつながる線が見えてきたでしょ。
これが磁力線です。
うん。
ＮからＳにきれいに磁力線が見えてますね。
ねっ。
でもこれ太陽と関係ありますか？大ありなんですよ。
ふ〜ん。
では説明しましょう。
地球には磁力があります。
地球の場合磁力線はきれいに南北に走っています。
太陽にも磁力があります。
でも磁力線は複雑に入り乱れているんです。
この違い一体なぜ？太陽はおよそ２７日で自転していますがガスでできている太陽は位置によって自転の速さが異なります。
つまり太陽は赤道に近いほど速く極に近いほどゆっくり回っているんです。
そのため内部では上下に走っている磁力線がだんだんねじれて表面近くでは太陽に巻きつくようになります。
巻きついた磁力線は離れようとしますがその時磁力線の一部が表面を突き抜けて外に出てきてしまいます。
この突き抜けた部分が実は黒点なんです。
磁力線はつながっているのでまた中に戻る部分ができます。
これも黒点。
つまり黒点は２つ一組でできるんです。
なるほど。
黒点は磁力線が太陽の表面に飛び出すからできるんですね。
そうなんですよ。
そしてその磁力線が飛び出したり戻ったりすると温度が下がるんでそこが黒く見えると考えられてるんです。
だから「黒点」なんですね。
２００６年日本の太陽観測衛星ひのでが打ち上げられました。
ひのでは地球のおよそ７００ｋｍ上空をいつも太陽を正面に見るように回りながらさまざまな観測をしています。
ひのでが捉えた黒点の様子です。
暗部と半暗部がはっきりと分かります。
これは地球が２〜３個入るほどの大きな黒点。
次第に亀裂が入って黒点がばらばらになっていく様子が分かります。
黒点がない部分を見てみましょう。
映し出されたのは太陽の内部から対流によって運ばれてくる水素ガス……と呼ばれています。
一つ一つの大きさはおよそ１，０００ｋｍもあります。
ひのでは研究者も驚かせる太陽の姿を次々と送ってきています。
それでは次のキーワードいってみましょう。
こちら。
ジャン！太陽にも大気ってあるんですか？あるんですよ。
実はねこの光球の周りねここの薄い層ねこれを「彩層」というんですけれども更にその外側に「コロナ」。
これ聞いた事あるね？聞いた事ありますねコロナ。
…というのがあるんですがこれどちらも大気なんですね。
で…実はこうした太陽の大気を誰でも見る事ができる瞬間があるんですね。
えっ私たちでも見る事ができるんですか？はいそれはこの時です。
ん？月が太陽をすっぽりと隠す…この時見えるピンク色の部分が彩層という大気の層。
きれいなピンク色なので彩りのある層と書いて「彩層」なんです。
彩層の外側に見える白く光っている部分がコロナです。
コロナの温度は１００万℃以上。
なぜ太陽の表面温度よりも高いのかは大きな謎です。
そしてやがて皆既日食の終わりを告げるダイヤモンドリングが現れます。
う〜んなんときれいな。
う〜んなんとも美しい映像でしたね。
ねえ。
今度日食に会う機会があったらコロナにも注目して見てみたいですね。
そうですね。
ただし肉眼で直視したら大変な事になりますからね。
必ず観察用のメガネを使って下さい。
さて今日の最後のキーワードにまいりましょう。
ダン！再び川口市立科学館です。
鈴木さん望遠鏡に何か装置を付け始めました。
これは太陽の光を分ける分光器と呼ばれる装置です。
太陽の光をこの分光器を通して見るんですね。
ああありましたね。
太陽の白い光は波長ごとに紫から赤までの色に分ける事ができます。
この光の帯を…そのスペクトルの一部をよく見ると黒い線がたくさんありますね。
鈴木さんこれ何ですか？あの黒い線は…例えばこの太い吸収線。
太陽にある水素がこの部分の光を吸収するために暗く見えるんだそうです。
つまり太陽に水素がある証拠なんですね。
あの僅かな黒い線を吸収線っていうんですね。
でもあの僅かな線から太陽の成分が分かっちゃうなんてびっくりですね。
ねっびっくりなんだけど実はスペクトルを見るともっとほかの事も分かっちゃうんです。
えっまだあるんですか？まだあるのねぇ。
これがそのヒントです。
白色電球も光ですからねスペクトルを見る事ができる訳ですがこれは同じ白色電球に１０Ｖ５０Ｖ１００Ｖって違う電圧をかけた時のスペクトルです。
これスペクトル全部違いますね。
同じ電球なのに不思議でしょ。
それは電球の光の色が違うからです。
電圧が高い時は白い光。
低い時はオレンジっぽい光なんです。
電圧を変えると光の色が変わる訳だよね。
何で色が変わるのか。
ではもう一度やるから今度は電球に手をかざしてみて下さい。
はいこうでいいですか？そうそう。
ダンダンダンダンダンダンダンダン！何かあったかくなりましたよ。
では今度下げますよ。
ダンダンダンダンダンダンダンダンどうですか？あったかくなくなった。
そうつまり…ジャン！電圧が高いと温度も高くて電圧が低いと温度も低い。
でね温度が変わるとスペクトルも変わる。
という事はスペクトルで分かる事とは？分かりました。
そのとおりでございます。
何で肉眼で直視もできないあんな遠い太陽の黒点の温度が分かるかと言いますとこのスペクトルを調べる事で太陽のスペクトルねそれを調べる事で分かったっちゅう事ですな。
うん。
太陽のスペクトルいろんな事教えてくれるんですね。
そういう事です。
太陽も私たちの地球と一緒で…。
さっきの磁石出しちゃいますが。
こういうふうに太陽があったら北極と南極がある訳ですよね。
（縣）そうです。
太陽全体が大きな磁石だと思うといいですね。
でこれに最近ある事が起きた。
なんと中でこんな状態になってるっていうじゃないですか。
これ本当ですか？
（縣）そうなんです。
こういう事が起こったんですねぇ。
これは誰も予想もしなかった事なんですが。
誰も知らなかった？ええ。
もう一回お話しするとこうですよね地球は大きな磁石になっていますと。
最初からこうなってるものなんですか？星の中って。
そうですね全ての星がという訳ではありませんけど地球のような惑星の多くや恒星のほとんどはこういう構造をしてるんでしょうね。
太陽は地球と違って割と頻繁にＳＮが…。
これは頻繁に周期的に起こってる現象。
これはよく知られてる訳ですが。
これで言うと上半分北半球だけが磁場の逆転が徐々に起こりました。
何でこんな事が可能なんですか？それが分からなくて困ってる訳ですよ僕らも。
そもそもですよここで遊んでてもそうですけどくっつかないじゃないですかこうやったら。
同じＳとＳやろうと思ったらくっつかない訳じゃないですか。
何で太陽の中で収まってるのかそれが分かんない。
要はこの２つの北極・南極の間で時間差がある。
実はこれがこのあとこうなっていく。
あとから南極も変わるよと…。
はい。
一緒にではなくて時間差があるって事が今回起こっている。
でなぜこういう事が起こったかは全く分かりません。
今日もいろんな事勉強しましたね。
はい。
今後また日食があった時にいろいろ見方が変わりそうだなって思いました。
そうだね見てみたくなったね。
ちょっとまた楽しみです日食。
コロナちゃんと確認してみたくなりましたね。
彩層とかね。
あっしゃもうこれですよ。
磁石としてありえないこれ！みたいな。
まさかここがくっつくとは…。
でしょ？これ早く発見してほしい。
何でこんな事が可能なのか。
そうですよね。
そもそも何でこうだって分かったのかね？2015/05/27(水) 14:40〜15:00
ＮＨＫＥテレ１大阪
ＮＨＫ高校講座 地学基礎「太陽の素顔」[字]
「地球」は私たちにとってかけがえのない存在です。その地球を、「宇宙の中の１つの星」「地球という物体」「地球の歴史」そして「環境」という視点から学んでいきます。
詳細情報
番組内容
太陽の直径は地球の１０９倍、質量は３３万倍もある巨大な星だ。しかし、宇宙においては、太陽はむしろ平均的なサイズの恒星だ。太陽は、ほかの恒星同様に水素の核融合反応によって輝き、ばく大なエネルギーを放出している。宇宙において唯一、私たちが詳しくその状態を調べることができる恒星・太陽を、さまざまな角度から調べてみよう。【出演】関口知宏、垣内彩未、縣秀彦
出演者
【出演】国立天文台准教授…縣秀彦，【司会】関口知宏，垣内彩未，【語り】市川展丈
ジャンル :
趣味／教育 – 中学生・高校生
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