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【11月22日は天文宇宙検定⭐】太陽の光が届くまで|地球の公転速度

昨日に引き続き、天文宇宙検定の対策を兼ねて、宇宙の話をしていきます。今日はごった煮な感じにいろいろお話ししていきます。

☆太陽の光が地球に届くまで

太陽の光が地球に届くまでに、どのくらいの時間がかかるか知っていますか?

計算してみましょう。

⭐時間=距離/速さ

でしたね。

太陽と地球の距離は、約1.5億㎞です。これを1「天文単位(au)」とも言いますので覚えておいてください。天文単位は、太陽系内での距離を表す際によく使われます。例えば、太陽から最も遠くにある惑星である海王星は、太陽から約30auの距離、つまり地球の30倍も遠くにあるのです。

ちなみに2018年12月には、「ファーアウト」とニックネームが付けられた天体 「2018 VG18」 の発見が公表されています。この天体は発見された時点では太陽から 120 au 観測された中で最も遠方に存在する太陽系の天体で、なんと1000年以上の時間をかけて軌道を一周すると考えられています。

閑話休題。

光の速度は、秒速30万㎞です。1秒で地球を7周半できる、という話は有名ですね。地球1周は4万㎞です。

というわけですので、

1.5億㎞ / 30万㎞/秒 = 500秒

太陽の光は、地球に届くまでに500秒、8分20秒ほどかかっています。

カップラーメンが3個くらい作れます。…先にすべてに熱湯を注いでおけばもっとたくさん作れますけどね😝

これはつまり、あなたが毎日見ている太陽というのは、8分20秒前の位置と姿なわけです。実はあなたが見ている位置には太陽は既に存在していないし、仮に今この瞬間に太陽が爆発したとしても、私たちがそれを知るのは8分20秒後ということになります。

おもしろいでしょう?

ですから、何万光年とか何億光年とか離れている星座の星なんかは、今見えていますけど既にとっくになくなっていても全然おかしくはないのですよ。

☆地球の公転速度

次に、地球がどのくらいの速さで動いているのかを計算してみましょう。

⭐速度=距離/時間

ですね。

先ほどご説明したとおり、太陽と地球の距離は、約1.5億㎞です。

⭐円周の長さ=直径×円周率

ですから、地球が公転によって動く距離は、3億×3.14…(㎞)ですね。

これを1年間かけて動きます。1年(y)は365日(d)、1日は24時間(h)、1時間は60分(m)、1分は60秒(s)ですね。

余談になりますが、

🌸1日は10万秒より長いか短いか?

1日=24×60×60=86400秒です。このうち、寝る時間や学校や仕事の時間を除けば、好きに使えるのは3万秒くらいでしょうか。意外に短いと思いませんか?

閑話休題。

では、計算してみましょう。

3億×3.14…(㎞) / 1×365×24×60×60(秒)

はい、29.8706…つまり秒速およそ30㎞です。

秒速ですよ。今あなたがこれを読んでいる瞬間にも、地球は1秒で約30㎞も動いています。20秒もしないうちに東京から大阪まで行けてしまうようなとんでもない速さです。

そんな速さで動いているにもかかわらず私たちは、地球が動いていることすらまったく感じないし(だからこそ長らく天動説が信じられていました)、ましてや勢いで吹っ飛ばされたりしないのは不思議ですね。イメージとしては、超強力な磁石でくっついていて、どんなに速く動かしても離れない感じですかね。それだけ、地球の重力が大きいということです。

以上、「太陽の光が地球に届くまで」「地球の公転速度」の2つのお話しをしましたが、これらを組み合わせると、

太陽の光が地球に届くまでの500秒の間に、地球は公転によって15000㎞もの距離を移動している

ことになります。「あなたが見ている位置には太陽は既に存在していない」と言った意味がご理解いただけたでしょうか。

☆その他、過去問紹介

ここから先は、私が実際に「天文宇宙検定」を受験したときに出た問題をご紹介していきます。(選択肢は省略します)

まず3級から。

⭐お日さまの「日」という漢字の成り立ちは?
▶︎四角は太陽、横棒は黒点を表している。

3級の1問めで出た問題。いきなりトリッキーでした…。

⭐混沌の中から巨人が生まれ、天を高く、地を深く押し広げて世界が広がった、この古代の宇宙観はどこのものか?
▶︎中国

難しい…💦

⭐この写真の望遠鏡は何?
▶︎アルマ望遠鏡

アルマ望遠鏡

⭐エリス、ハウメア、マケマケといえば何?
▶︎準惑星

当時の私は「小惑星」を選んでしまった…アホだったな💦(合格はできましたが。ちなみに現在は「2級」を持っています)

⭐これは何?
▶︎小惑星イトカワ

こういうシンプルな問題好きですね💦

イトカワ

⭐彗星の尾。ダストの尾と、もうひとつは何?
▶︎イオンの尾

3級にしては割と難しかったと思います💦

⭐北十字(はくちょう座)から南十字まで旅をする物語は?
▶︎銀河鉄道の夜

こういう出題の幅の広さが「天文宇宙検定」の魅力ですね✨

⭐日本人が初めて宇宙に行ったときに乗ったものはどれか?
▶︎ソユーズ

⭐人類初の人工衛星打ち上げから2020年で何年め?
▶︎63年め(人類初の人工衛星は、1957年に旧ソ連が打ち上げたスプートニク1号)

⭐現在運用中の人工衛星で、来年(2021年)で15周年を迎えるものはどれか?
▶︎ひので

このように、宇宙開発史に関する問題がけっこう多く出た印象でした💦

以下、解答は省略しますが、サービス問題の一覧を掲げておきます。

✅ジャイアントインパクト説とは、どの天体が誕生したときの仮説?

✅日の出の位置が真東から最も北にずれるのはいつ?

✅空が青い理由は?

✅星座が一晩の間に少しずつ位置を変え、次の日の同時刻にはほぼ同じ場所に見える理由は?

✅地球からは月の裏側が見えない理由は?

✅自ら光る天体を何と言う?

✅オゾン層は何圏にあるか?

✅天文単位の基準は?

では次に2級の問題。

✨HR図の「HR」は何の略?
▶︎ヘルツシュプルング・ラッセル(いずれも人名)

✨この記録は何のことを表している?

A 「墨色のごとくにて光なし。群鳥飛来し、衆星ことごとく現る」
B 「細小の星数十百あつまりて、紗嚢に蛍を盛ごとし」
C 「昼もあらわれて太白の如し。芒角四出し、色赤白」

▶︎Aは、暗くなって、普段見えない星が次々現れたわけですから、「皆既日食」
▶︎Bは単純に星がたくさん見える「流星群」
▶︎Cは有名な記述です。「超新星」

なお、太白は金星のことです。
金星は昔から、明るく見えることで有名だったんですね。
金星の見かけの等級は-5~-4等級にもなります。

こういう問題はおもしろいですね!

✨あなたは宇宙初期に銀河を作ることにしました。必要な材料の組み合わせは?
▶︎ダークマター、ゆらぎ(分布の濃淡)、水素ガス

選択肢的に、ダークマターとダークエネルギーの違いがわかればOKって感じでした。

✨赤色巨星はどれ?
▶︎ベガ

間違ってアンタレスを選んでしまうという💦

2級は、やってるときは超難しい、絶対落ちた、って思ってのですが、
後から冷静に考えてみるとテキストがそのとおり出題されているのが多かったですね。
出題としては3級のほうがトリッキーな問題が多かった気がします。(実際、3級のほうが点数が低かった💦)

3級、2級をとおして、私が受けたときは複雑な計算問題はまったく出題されませんでした。

東京会場では2級は試験後に、「答えあわせ会」があったので参加しました。(有料:500円)
野辺山宇宙電波観測所の先生による解説です。
いろいろな写真や動画を豊富に見ることができて、普通におもしろかった。
やっぱり説明を聴くと、有機的に理解できますね。
むしろ試験の前に聴きたい。

やっぱり勉強はおもしろいですね。
全問の答えと解説も配布してくれました。

今年も答えあわせ会があるのかどうかはわかりませんが、もしあるなら参加してみたらおもしろいと思います。(私の頃は事前申し込みは不要だったと思います…よく覚えてないけど🙇‍♀️)

☆まとめ

🍑太陽の光が地球に届くまでに約500秒(8分20秒)かかる

🍑地球は秒速30㎞というすごい速さで公転している

🍑天文宇宙検定はめっちゃおもしろいのでおススメ!

受験される方は頑張ってください!

受験されない方も、天文学はおもしろいので興味をもっていただけたら嬉しいです!またねー🧡


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<併せて読みたい!>

昔の人はどうやって「地球が丸い」ことを知ったのか?

宇宙人は存在する?2級の必須知識「ハビタブルゾーン」を徹底解説!

錬金術はウソではなかった?宇宙の錬金術師!

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