太陽は火の玉のように燃えていない？（表面温度）

質問

天文学や宇宙工学・電気工学など関連分野の専門の方や勉強の方に質問です。

別件でインターネットを見ていたら、太陽は燃えていない という記事がいくつかひっかかることに、気が付きました。

太陽は一般の私たちの耳に入る情報だと、何千℃で燃えている（6000～7000℃くらい？）とか、核融合反応をしているといわれています。

太陽を望遠鏡でみると、フレア（炎）があるのでなにがしかの現象が起こっているとは思いますが、燃える＝火がついている　ばかりではないようで、実際には太陽の表面温度は何千℃ということではないような記事でした。
（中にはあやしいサイトも多かったのですが）
核融合反応があるとして、実際は表面温度は、どのくらいというのが現在の科学の考え方なのでしょうか。やはり表面ですでに何千℃の世界なのでしょうか。

回答No.4

uhyohyohyo · ベストアンサー

> 太陽は燃えていない
確かに「化学的」には燃えておりません。普通は酸素と結びついて火が出る事を想像しますよね。が、核融合やの原子炉で核分裂の様に核反応が進行して、燃料の核分裂性物質や水素・トリトン(三重水素)などが消費され、それに伴って熱や光などのエネルギーを発生する事も専門家の世界では「燃える」と表現しています。ご存知のように原子は質量中心である原子核とその周囲を回る軌道電子で構成されていますが、化学的に燃えるという現象には原子核は全く関与しておらず、原子核に束縛されている軌道電子の状態が色々に変わる事です。

核的な燃焼が起こっているところでは炎のような強い光は見えません。何となれば化学燃焼よりもはるかに高いエネルギーの光(γ線)が放出されているからです。これが「燃える」という言葉と結びつきにくいのかもしれませんね。原子炉の中で見える光はチェレンコフ放射と言って中性子発生に伴う2次的な過程で出て来る光です。

太陽表面は6000K程度というのが正しいようですよ。

お礼

レスありがとうございます。私は詳しくはありませんが、表面では可視周波数の光が強くでているわけではないようですね。6000とはケルビンの値でしたか。

回答No.5

First_Noel

専門ではありませんが，あたらずしも遠からずですので，ひとつふたつ．

太陽内部で起こった核融合のエネルギーは，光子の運動量として内部から外部へ
１００万年ほどかかって出て来ます．光学的厚さが非常に厚いので，透過・吸収を
繰り返す間に１００万年かかってしまいます．

表面では，内部から出て来る熱と，外部へ輻射として出て行く（周囲が真空なので）熱とが
つりあい，６０００Ｋ程度で熱平衡となっています．表面が６０００Ｋなので，
輻射の分布も，プランクの式で６０００Ｋ時の波長分布になっていると思います．

太陽の周囲には１００万度のコロナがありますが，密度が大変薄いので，
熱容量はとても小さなものになります．粒子のエネルギー分布であるところの
「熱」と言う物理量が１００万度に相当すると言う意味です．

６０００度の表面温度の周囲に１００万度の温度が存在することについては，
現在でも決着がついていない「太陽の謎」のひとつです．
もっともらしい説としては，太陽の周囲に磁力線があり，その磁力線の繋ぎ変え
（リコネクション）が起こるとき，粒子を高速に加速する（つまり温度が上昇する）と
言うものがあります．宇宙科学研究所などで「ようこう」などを用いた観測がされています．

参考URL：

http://www.isas.ac.jp/

お礼

レスありがとうございますい。ただ一般に公開されている情報は、検索などで入手できますし、私はそれらを否定する立場にも知識もありません。通説と違う研究が存在するのかの確認をしたかっただけです。

回答No.3

satoumasaru

>　燃える＝火がついている　ばかりではないようで、実際には太陽の表面温
>　度は何千℃ということではないような記事でした。

あやしげなサイトと思いますが ^^;

>　核融合反応があるとして、実際は表面温度は、どのくらいというのが現在
> の科学の考え方なのでしょうか。やはり表面ですでに何千℃の世界なので
> しょうか。

火がついていないのはたしかですが、表面が６０００℃というのは現在のほぼ
定説です。

若干補足します。

太陽のあの膨大な熱や光のエネルギーの元は核融合反応であることはご存じ
でしょう。核融合反応が「燃えている」ということになるかどうかは別とし
て、核融合反応がおきているのは、太陽の中心付近のごく一部です。ですか
ら太陽表面の熱と光は、中心付近でおきている核融合のエネルギーを輻射で
うけて光っているだけです。６０００℃の太陽の表面程度の熱では核融合な
どおこりません。

フレアがあるのはあれは炎のようにみえますが、炎ではありません。太陽磁
場によってつくられる強力な磁力線にそって太陽のコロナプラズマが急速に
加熱されるという説が有力です。

お礼

レスありがとうございます。ということは内部はもっと高いという一般の説どおりということですね。

すいませんが、議論が目的でも一般サイトで手に入るリンクがほしいわけでもありませんので、以降専門家にチェックを入れられる方の情報をお待ちします。
（情報の内容の確認という意味で）

回答No.2

CPY

光球(丸く見えている部分)の表面温度は約6000度で、
これはスペクトル(要は色です)観測によって分かります。
赤い星は3000度くらい、青白い星は10000度くらいとか、
聞いたことはありませんか？

「燃えている」と表現されることもありますが、
いわゆる燃焼(酸素と結びついて光や熱を出す)ではなく、
中心部で起こっている核融合反応がエネルギー源です。

太陽の大気にあたるコロナは100万度以上の高温になっていて、
なぜこのようになっているのかは、現在でもよくわかっていないようです。

参考URL：

http://www.expocenter.or.jp/shiori/sun/hyoumen/hyoumen.html

お礼

レスありがとうございます。6000～7000度だと水星は400度ではすまないという記事も読んだので。核融合反応があっても、核施設は高温にならないという説もありましたので聞いてみました。

回答No.1

ymmasayan

中心温度は１５００万度といわれています。

例えですが、中心を１５００万度で加熱している鉄の玉を空中に置くと、熱が
どんどん逃げていき、表面温度が６０００度くらいでバランスしているという
事だと思います。

お礼

レスありがとうございます。そうですね、教科書もそうだと思いますし、そう書いてある情報がほとんどなんですが。