| おしえて№965 投稿者 みーこさん | |
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ずばり!!太陽に聞いたんでしょう 太陽が光っているのは、太陽の内部で水素原子同士が結合してヘリウム原子を作る核融合反応が起こり、 そのエネルギーによって熱と光を放射しているからです。 したがって、太陽から放出されるエネルギーの量、太陽の質量、その中の水素とヘリウムの割合を調べれば、 太陽が誕生してから現在までの核融合の進行状況が分かり、太陽の年齢および寿命を推定することができます。 太陽の中の元素比率は太陽光線に含まれる特定の波長の光の分布(スペクトル)を分析することで求められます。 また太陽系の惑星(地球を含む)の年齢は、ある種の放射性元素の半減期(半分の元素が他の元素に変わる時間) によって調べることが出来ます。 そこから地球の年齢は約46億年、太陽はそれより古い約50億年とされています。 非常に規模の大きい疑問を投げましたね。 簡単に説明すると、太陽から放出される、ある元素から計算されるそうです。 もう少し身近なことでその測定原理を説明します。 測定に使う物質は、空気中にある二酸化炭素に一定量含まれる放射性炭素C14とします。(C14の説明は省きますが) 光合成をする植物は、二酸化炭素を取り込むので、植物組織の中にはC14を含むことになります。 また、この植物を食料とする動物や、食物連鎖を構成する動物・人間もC14をを含むわけです。 植物も動物も生きている限りは、そのC14を持っていることになります。 これらの生物が死んでしまうとどうなるのでしょう? 新たな炭素の取り込みがなくなるので、その時点から、C14は減る一方と言うことになります。 また、その減り方には一定の速度があり、規則正しく減る性質があります。 仮に炭素の中のC14が半分になる速度(半減期といいます)を5000年、炭素の中にはC14が100あってとして、 遺物の中のC14が50になっていることがわかれば、その遺物は、5000年前に生命活動を停止した、ということがわかるのです。 このようにして、遺跡などの年代は測定されるわけですね。 太陽の年齢は、47億年といわれてます。その測定にはここで説明したC14では、半減期が短すぎるため、 もっとゆっくり減っていく放射性元素(トリウム232)で測定したそうです。 また、太陽の内部を音波で見ることで得られたデータから、年齢を測定する方法もあるそうです。 太陽の寿命はあと45億年あると言われてます。 45億年先はどんなことになっているのでしょう?? 考えるだけ無駄でしたね。 ※文中の放射性炭素C14に関する数値はあくまでも説明しやすい仮の数値です。 実際の数値ではありませんので。 参考「最新の年代測定法ではかる縄文土器」吉田邦夫 太陽のような恒星を調べるにはスペクトル分析が主に使われています。 これによって温度や元素や質量などさまざまなことが分かります。 年齢は太陽が出すエネルギーを観測して、それと核融合反応の起きている太陽の中心の質量から割り出すことができるのです。 それらによって出された太陽の年齢は、45億年から50億年までさまざまな説があります。 ここまで割り出すには多くの先駆者達の仮説や膨大な観測データーが有ったからだと思います。 |
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