簡単な問題だと思うのですがわかりません。

質問

塾の講師のバイトで中学生に理科を教えているのですが、
「先生。なんで太陽の大気圏は太陽表面よりもすごく熱いの？」
と言い出しました。正直お手上げだったのでまた今度調べて教えるねと言っておきました。なんでと言われると悩みます。少しで良いのでヒントをいただけませんか？

回答No.7

nananotanu · ベストアンサー

ぜんぜん簡単ではないですよ。なかなか鋭い生徒さんをお持ちですね。

炎のように実際にそこで燃えて熱を発生しているのなら、外側ほど熱いこともあり得るでしょうが、熱源ははるか太陽の中心のみ、離れていくのに高いとはなぜ???とはいい着想です。他の方が書いておられたように、今でも謎とされている面が否めませんので「凄い事に気づいたね、将来君が解明したらノーベル賞もらえるかもよ」と褒めてあげる、という手はいかがでしょう？解っていないことは解っていない、と伝えるべきです。その子も、将来に向け、大きな夢を持つきっかけになるかもしれません。

ついでに、太陽の表面からは8分ちょっとで目に光が届くけど、その光が発生してからは、もっととてつもない時間が掛かっている、ことなども教えてあげたら興味が湧く(増す)のではないでしょうか。
　＞＞＞ランダムウォークの話

回答No.8

htms42

温度が高ければ高い理由があるはずです。
太陽は太陽自身がエネルギーの発生源です。どういうメカニズムかは分からなくても太陽自体に原因があります。
内部で核融合が起こっていれば一番温度の高いのは内部です。それが外に向かうにしたがって温度が下がり、表面で６０００℃ということになります。その外部に温度の高い物質の存在する場所があればそこでは特別にエネルギーの集中する仕組みがあるはずだということです。どんな仕組みであっても太陽自身が原因です。その仕組みはまだ分からないことのようですが。

地球の場合もローソクの場合も外部に温度が高い所があればその原因があるはずだということで言うとどれも説明のための例としてはありうるものです。不適当であるとは言えません。
ただ太陽の場合との違いは地球でもローソクでも外部を原因のひとつとして考えないといけないというところです。外部に温度の高い所があるのはそのまた外部に原因があるということになります。
地球の場合は太陽からの輻射を受け取る仕組みが存在するということです。電離層、イオン圏で起こります。電離が起こると言うことはエネルギーを貰って化学反応が起こったということです。ローソクの場合は燃焼に必要な酸素が外部から供給されています。
太陽にはそういう意味での外部は存在しません。

地球も内部に行くほど温度が高くなります。
ちょっと考えると太陽に似ている様にも思います。でも地表の温度は内部からの熱が伝わって来てのものではありません。地表の温度自体太陽からの輻射によるものです。上空に温度の高い所が存在するというのも太陽が原因です。

不思議なことだというのは素直な感じ方だと思います。

お礼

ありがとね

回答No.6

noname#72861

希薄な気体が示す温度と日常われわれが体験する（１気圧での）気温とは
全く異なるものだということも関係するのではないでしょうか。
　たとえば、地球の大気圏の高度350～500kmの熱圏界面での温度は300～1300℃だそうですから
なんで地球の高層大気は地表よりもすごく熱いの？
という疑問も生じるでしょう。

回答No.5

morimot703

#3です。
補足します。
コロナの温度は、１００万°でした。すみません。
それから、太陽で一番温度が高い＝反応が一番激しいのは、中心部で、
１億度か、何千万度　だったかです。
それが、表面に近づくにつれて温度が下がり、６０００°になっているわけです。
だから、常識的に考えれば、それより遠くは、もっと温度が低いはずなのに、
１００万°にもなっているのが、謎なのです。

＃３で「磁束が切れる」と書きましたが、これはおかしいですね。
プロミネンスでの磁束とプラズマの相互作用で、
「磁場が急速に変化してプラズマが絞られて部分的に核融合がおきる」
（マイクロフレア加熱説）
または、
「磁場が急速に変化して電子や陽子が加速される」
のどちらか　だと思います。

回答No.4

id357

蝋燭の炎は、
「心」は温度が低くて、「炎」の先端が温度が高いのと同じ。
との説明が一番判り易いかと。
炎の先のほうは酸素と化合しやすいので化学反応がさかんになり
高温になります。（失礼します。言うまでもないです）
#2 #3 さんほどの知識はありませんが、記しておられるように
その酸素の代用のようなものが何かあって、とのことだと思います。

逆に、説明の上で
「なぜ地球の大気圏は、地球表面よりつめたいのかな？なんで逆？」
と、問い掛けてあげるのも良いのかと思います。

回答No.3

morimot703

太陽表面は、約６０００℃です。
で、太陽の大気圏（たぶんコロナでしょう）は、１０万℃です。
太陽は、非常に強い磁場をもっています。
磁束の塊が、ところどころから、噴出して戻っています。
これは、地球から見ると、噴出し口、吸い込み口　は黒点で、
磁束の塊の通り道には、プロミネンスが見えます。
で、
（よくは知らないのですが）磁束とプラズマの相互作用で磁束が切れる時、
エネルギーが放出される？　か、磁束の塊により
電子、陽子（水素の原子核）が加速され、高エネルギーとなり
太陽の大気圏を加熱するわけです。
そのエネルギーは、６０００°の熱エネルギーなんてものじゃないです。
で、１０万°になるというわけです。
尚、核融合を伴う大爆発（フレアーといいます）ならニュートリノもでますが、太陽の大気ぐらいでは素通りです。

回答No.2

BookerL

＞なんで太陽の大気圏は太陽表面よりもすごく熱いの？

　というのは、太陽の表面温度が ６０００℃くらいなのに、なぜコロナが１００万℃以上あるか、ということですね。
　これは「コロナ加熱問題」といって、太陽についての最大の謎とされていて、まだ結論が出ていないようです。

　下の参考ページには、

　　　　　考え方としては大きく二つあり，一つは磁力線を伝播する
　　　　波（電磁流体的波）がコロナで放散するという「波動加熱説」，
　　　　もう一つはコロナ中にできた多数の磁気的不連続点で極めて
　　　　小規模なフレアが非常に多数起きているという「マイクロフレア
　　　　加熱説」です。いずれの考え方でも観測で得られた事実を説明
　　　　するには至っておらず，まったく理解できていないというのが
　　　　現実です。

とあります。

http://www.isas.ac.jp/j/forefront/2005/shimizu/index.shtml

回答No.1

id357

まず、大気圏の意味をきちんと教えてあけるべきなのでは？

普通は、地球の周りを囲っている空気の層を大気圏と思いがちです.
自分もそう思っています。
ただ、星の話になってくると話が異なってきて
その星が放出している物体が重力によってその星から離れないで
その星を囲っている空間と考えたほうが良いのだと思います。

ですので、地球は太陽から程よい距離にあり、水というものの循環で
大気層を創っているので、割合温度が安定している。
雲が合ったり雨があったり、空気もあったりするから。

太陽は自身で核融合でいつも燃えているので
そういう熱い物質が太陽の周りを囲っている。

みたいな、話を先生からしてもらえたらな、と思います。
なんか中学生にしては、純粋な質問ですね。

自分が素人だから、逆にそういう説明のほうが嬉しいような気がします。