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太陽の温度はどのような測り方をしたの?

太陽の表面温度

教科書や専門誌などによく、太陽の表面温度や内部の温度が載っていますが、これってどうやって測定したんでしょうか?

これまでの惑星のように探査機を送りこんで測定するわけにはいきませんから、別の方法で測定することになります。

太陽の表面温度は基本的に色で判別すことになります。

ここでは測定不能な太陽の温度について見ていきます。

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太陽光のスペクトルにより表面温度を算出

太陽の色は7色に分かれていることはよく知られていますね。雨上がりにたまに見かける虹が7色に分かれてるのがその証拠です。

虹の7色は、「赤」「オレンジ」「黄」「緑」「水」「青」「紫」です。つまり太陽の光の中身はこの7種類の色から成り立っています。

これら7色を詳しい強さを測ると「黄色」が最も強いことが判るとのこと。

地上で溶鉱炉の映像なんかを見ていると、金属に熱を加えると赤くなって、その後オレンジになり、ドロドロ溶けた状態では黄色くなりますよね。

こうした現象は物理学において精密に理解されていて、黄色が最も強くなるのは約6000度とされているんだそうです。

これに加えて太陽光のスペクトル分析を行い詳細な温度を算出するとのことです。

スペクトルとは太陽光を可視光線やその他の電磁波を分解したもので、これを詳しく分析することにより温度や成分が判るんだそうです。

ちなみにスペクトル型による色別の温度は次の通り

赤   :2500~3900
オレンジ:3900~5300
黄   :5300~6000
黄白  :6000~7500
白   :7500~10000
青白  :10000~29000
青   :29000~60000

したがって黄色が一番強い太陽の表面温度は5300~6000度(正確には5800度)と言うことになります。

関連リンク:恒星の一生 誕生から 最後まで

それでは太陽の内部はどうやって測ったのでしょうか?

太陽の内部は計算上の数値

太陽の内部の温度は中心部で1500万度となっていますが、さすがに太陽の内部の色までは判りませんから、計算上の数値と言うことになります。

太陽から出ている総エネルギーと太陽の質量分布や成分、重力などを計算式に当てはめることで数値が算出されるそうです。

これで計算した中心部の温度が1500万度になったわけです。
ここまで来ると宇宙物理学の世界なので私の手には負えません(^^ゞ

 

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太陽のコロナは100万度

太陽の表面が約6000度とされていますが、周辺に広がっている「コロナ」の温度は100万度とされています。

太陽の中心部が1500万度で表面が6000度なのに、表面から放出されているコロナが100万度にもなるのか不思議に感じますよね。

実は未だにはっきりと原因が判っていないそうなのです。

一説によると太陽からランダムに発せられている「磁場」が影響しているともいわれ、これが表面から離れている場所でも磁場によって過熱されているのではないかという考え方です。

ちなみに太陽の表面より500Kmあたりから温度が上昇し始め、2000Kmを超えたあたりで10000度から100万度へと急激に上昇しているようです。

太陽以外の恒星も同じ方法で算出されている

宇宙には太陽のような恒星はいくつも存在していて、それぞれ大きさも違えば色も違います。
地球から肉眼で見ることができる恒星を見ると明るいものから暗いもの、青いものから赤いものまで千さ万別です。

赤い恒星の代表的なものと言えばそそり座のアンタレスかオリオン座のベテルギウスでしょう。

これらの恒星は赤いので表面温度は低く(表面温度は3500度)“高齢”とされていて、他の恒星よりも先に消滅する可能性が高いとされています。

中でもベテルギウスが超新星爆発すると衝撃波で人類が絶滅?で書いてある通り、近い将来ベテルギウスは超新星爆発を起こして消滅する可能性が高いとされています。

ハッブル宇宙望遠鏡からの観測によればベテルギウスの表面にその兆候が表れているとか。
しかしこれが、1カ月後なのか100年後なのか専門家でも判らないそうです。

もし超新星爆発が起これば、月くらいの明るさになり昼間でも見えるんだそうです。また、オリオン座の一角が消えてしまうわけですから、私たちはめったに見ることができない天体ショーを楽しめるかもしれませんよ。

ちなみに太陽の寿命はあと三十億年とされていますから人間でいえば壮年期(35歳前後)くらいだそうで、まだまだ若いです。

これからも地球に恩恵を与えてくれる大切な存在ですから“温かく”見守ってあげたいですね。

 

 

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