太陽の表面と活動
このノートの問いがそのまま復習カードになり、忘れかけたころに出題されます。
根拠は高等学校学習指導要領（平成30年告示）「地学」の内容 (4) ア (ｱ) ㋒「太陽の活動」。
内容の取扱いは「『太陽表面の現象』については、スペクトルも扱うこと」
「『太陽の活動』については、太陽の活動周期と地球への影響も扱うこと」を求めている。
0. どういう論点か
太陽の外側は、外へ行くほど高温という直感に反する構造をしています。
層の名前・温度・何が見えるかを対で覚えます。
| 層 | 温度 | 見えるもの |
|---|---|---|
| 光球（表面） | 約 6000 K | 黒点、粒状斑 |
| 彩層 | 約 1 万 K | プロミネンス（紅炎）、フレア |
| コロナ | 100 万 K 以上 | 皆既日食のときの淡い光、太陽風の源 |
引っかけの分かれ目は次の 3 つ。
- 黒点が暗いのは周囲より低温だから（約 4000 K。それでも明るい）
- 黒点が多いほど太陽は活発（黒点が減ると活動は低下）
- 活動周期は約 11 年
1. 光球と黒点
根拠: 学習指導要領 地学-(4)-ア-(ア)-㋒
光球とは？温度は？
私たちが見ている太陽の表面。約 6000 K
その外側に彩層・コロナがある。
粒状斑とは？何を示している？
光球に見える細かい模様。内部の対流（対流層のガスの上昇・下降）を示す
1 つの大きさは約 1000 km。
黒点はなぜ暗く見える？
周囲より温度が低いから（約 4000 K）
磁場が強く、対流による熱の運び込みが妨げられている。
黒点の観測から分かる太陽の性質を 2 つ挙げると？
自転していること、緯度によって自転周期が違うこと（差動回転）
赤道で約 25 日、高緯度で約 30 日。
太陽の縁のほうが暗く見える現象を何という？なぜ？
周縁減光。斜めに見るため、より外側（低温）の層しか見えないから
中心ほど深く高温の層が見える。
黒点は磁場とどう関係している？
強い磁場が集まっており、多くは N 極と S 極が対になって現れる
磁力線が光球を貫いている。
2. 彩層・コロナと爆発現象
根拠: 学習指導要領 地学-(4)-ア-(ア)-㋒
彩層とは？いつ見える？
光球の外側の薄い層（約 1 万 K）。皆既日食のときに赤く見える
Hα 線で観測できる。
プロミネンス（紅炎）とは？
彩層から吹き上がり、磁力線に沿って浮かぶガスの構造
日食のとき縁に炎のように見える。
コロナとは？温度は？
太陽の最も外側の非常に薄い大気。100 万 K 以上
皆既日食のときに真珠色に見える。
コロナが光球より高温であることは、なぜ不思議？
熱は高温から低温へ流れるので、外側が高温になる仕組みが別に必要だから
磁場のエネルギーによる加熱が考えられている。
フレアとは？
彩層やコロナで起こる爆発現象（磁場のエネルギーが解放される）
X 線や高エネルギー粒子が放出される。
フレアが地球に及ぼす影響を 3 つ挙げると？
磁気嵐、デリンジャー現象（短波通信の障害）、オーロラの活発化
人工衛星の故障や送電網への影響もある。
太陽風はどこから吹き出している？
コロナ（高温のため粒子が重力を振り切って流れ出す）
秒速 数百 km で太陽系に広がる。
3. スペクトルと活動周期
根拠: 学習指導要領 地学-(4)-ア-(ア)-㋒
太陽のスペクトルには暗い線が見える。この線を何という？
吸収線（フラウンホーファー線）
光球の外側の低温のガスが特定の波長を吸収してできる。
太陽のスペクトルから何が分かる？
太陽大気の元素の種類と量、温度、磁場の強さ、視線方向の運動
ヘリウムは太陽のスペクトルから発見された。
太陽の組成は？
水素が約 9 割（原子数比）、ヘリウムが約 1 割、ほかはごく少量
質量比では水素 約 74 %、ヘリウム 約 25 %。
連続スペクトルと輝線・吸収線は、それぞれどんな場合に見える？
高温の固体や濃いガスは連続スペクトル、薄い高温ガスは輝線、連続スペクトルを低温のガスが通ると吸収線
太陽は連続スペクトル＋吸収線。
太陽の活動周期はどれくらい？何の数で測る？
約 11 年。黒点の数で測る
黒点が多い時期を極大期という。
黒点の出現緯度は、周期の中でどう変わる？
周期の初めは高緯度に現れ、進むにつれて低緯度へ移る（蝶形図）
規則性があることが磁場の周期と結びつく。
太陽活動が弱かった時期に、地球の気候はどうだったと考えられている？
寒冷だった（17 世紀のマウンダー極小期と小氷期が重なる）
活動と気候の関係は研究が続いている。
太陽の活動が強まると、地球の磁気圏ではどんなことが増える？
磁気嵐やオーロラが増える（太陽風とフレアが強まるため）
→ 地磁気と磁気圏