太陽系と地球の誕生｜高校地学基礎

根拠は高等学校学習指導要領（平成30年告示）「地学基礎」の内容 (2) ア (ｱ) ㋐
「宇宙，太陽系と地球の誕生」。内容の取扱いは、惑星内部の層構造にも触れることを求めている。

0. どういう論点か

太陽系の惑星は、太陽からの距離によって性質がはっきり分かれています。
内側は小さく重い岩石の惑星、外側は大きく軽いガスの惑星——この分かれ目は、
太陽系ができたときにどこで何が固体になれたかで決まりました。

	地球型惑星	木星型惑星
位置	内側（水星・金星・地球・火星）	外側（木星・土星・天王星・海王星）
大きさ	小さい	大きい
密度	大きい	小さい
主な材料	岩石と金属	水素・ヘリウムのガスや氷
衛星・環	少ない	多い

引っかけの分かれ目は次の 3 つ。

大きい惑星ほど密度は小さい（木星は地球より軽い物質でできている）
地球型惑星が内側にあるのは、暑いからではなく「軽い物質が飛ばされたから」
惑星内部の層構造は地球だけの話ではない（地球型惑星はどれも金属の核をもつ）

1. 太陽系のできかた

根拠: 学習指導要領地基-(2)-ア-(ア)-㋐

太陽系は、どのようにできたと考えられている？

星間雲が収縮して中心に太陽ができ、まわりの円盤から惑星が生まれた

約 46 億年前のこと。

原始太陽のまわりの円盤で、塵が集まってできた小天体を何という？

微惑星

これが衝突・合体をくり返して惑星になった。

内側と外側で、できた惑星の性質が違うのはなぜ？

内側は高温で岩石と金属しか固体になれず、外側では氷も固体になれたから

軽いガスは内側では太陽に吹き飛ばされた。

惑星がほぼ同じ平面上を、同じ向きに公転しているのはなぜ？

1 枚の円盤から一斉にできたから

太陽系のでき方を支える証拠のひとつ。

火星と木星の間にある、小天体が多数ある領域を何という？

小惑星帯

惑星になりきれなかった微惑星が残っていると考えられている。

太陽系の年齢は、どうやって求められた？

隕石の放射年代を測ることによって

約 46 億年という値が得られている。

2. 惑星の姿

根拠: 学習指導要領地基-(2)-ア-(ア)-㋐

太陽系の惑星は、性質から大きく何と何に分けられる？

地球型惑星と木星型惑星

大きさ・密度・主な材料が対照的である。

地球型惑星を 4 つ挙げると？

水星・金星・地球・火星

小さく密度が大きい、岩石と金属の惑星。

地球型惑星の内部は、どんな層に分かれている？

中心に金属（鉄）の核があり、そのまわりを岩石が取り巻く

惑星内部の層構造は、重い物質が中心へ沈んだ結果。

木星型惑星が大きいのに密度が小さいのはなぜ？

主に水素やヘリウムでできているから

土星の平均密度は水より小さい。

金星の表面温度が水星より高いのはなぜ？

厚い二酸化炭素の大気による強い温室効果があるから

太陽に近いかどうかだけでは決まらない。

火星に、かつて水が流れていたと考えられるのはなぜ？

水の流れがつくったような地形や、水があるとできる鉱物が見つかっているから

いまは大気が薄く、液体の水はほとんど無い。

月はどのようにできたと考えられている？

原始地球に大きな天体が衝突し、飛び散った物質が集まってできた（ジャイアントインパクト説）

月に金属の核がほとんど無いことと合う。

3. 原始地球から、いまの地球へ

根拠: 学習指導要領地基-(2)-ア-(ア)-㋐

生まれたばかりの地球は、いまとは似ても似つかない姿でした。
溶けた地球から、層と大気と海がどの順でできたか——この順番が、
地球内部の層構造で覚えた層の成り立ちにそのままつながります。

微惑星の衝突が続いた原始地球で、表面が溶けた状態を何という？

マグマオーシャン（マグマの海）

衝突のエネルギーで高温になった。

マグマオーシャンの状態が、地球の層構造にどう効いた？

溶けているあいだに重い鉄が中心へ沈み、軽い物質が外側に残った

これで核とマントルに分かれた。

原始大気は、どのようにできた？

微惑星に含まれていた気体成分が、衝突のときに放出されて

主成分は水蒸気と二酸化炭素だった。

海はどのようにできた？

地表が冷えて水蒸気が凝結し、雨となって降り注いだ

これが原始の海になった。

海ができたことで、大気中の二酸化炭素はどうなった？

海に溶け込み、やがて石灰岩として固定されて減った

大気の主成分が変わっていくきっかけになった。

いまの大気に酸素が多いのは、何のおかげ？

光合成をする生物（シアノバクテリアなど）のはたらき

もともとの大気には、ほとんど酸素が無かった。