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星はどんなしくみで光っているの?

星はどんなしくみで光っているの?

こたえ:恒星(こうせい)は「核融合(かくゆうごう)反応(はんのう)」で(ひか)り、ほかの(ほし)恒星(こうせい)(ひかり)反射(はんしゃ)して(ひか)ります。

(ほし)は、太陽(たいよう)などの「恒星(こうせい)」と、恒星(こうせい)のまわりを(まわ)る「惑星(わくせい)」(火星(かせい)地球(ちきゅう)など)、惑星(わくせい)のまわりを(まわ)る「衛星(えいせい)」(エウロパ、(つき)など)、細長(ほそなが)いだ(えん)軌道(きどう)恒星(こうせい)のまわりを(まわ)る「彗星(すいせい)」(ハレー彗星(すいせい)など)の4種類(しゅるい)()けられます。そして、(ひか)(かた)は2(とお)り。恒星(こうせい)のように自分(じぶん)(ちから)(ひか)るか、惑星(わくせい)衛星(えいせい)彗星(すいせい)のようにほかの(ほし)(ひかり)反射(はんしゃ)して(ひか)るか、です(関連(かんれん)記事(きじ)(つき)はどうして(ひか)っているの?」)。ここでは太陽(たいよう)(れい)に、(こう)(せい)(ひか)るしくみを()てみましょう。

太陽(たいよう)()える」という表現(ひょうげん)()たり()いたりすることがあるかもしれません。けれども、太陽(たいよう)では石油(せきゆ)やガスなどの燃料(ねんりょう)酸素(さんそ)(むす)びついて燃焼(ねんしょう)()きているわけではありません。たとえば、太陽(たいよう)(おな)質量(しつりょう)(おも)さ)の石油(せきゆ)だったと仮定(かてい)すると、(いま)(おな)じくらいの(あか)るさで(かがや)(つづ)けられるのは数千年(すうせんねん)だそうです1)太陽(たいよう)(やく)46(おく)(ねん)(まえ)誕生(たんじょう)し、寿命(じゅみょう)(やく)50(おく)(ねん)()だといわれていますから、太陽(たいよう)石油(せきゆ)とは(くら)べものにならないほど(おお)きなエネルギー(げん)()っているということになります。

その(おお)きなエネルギー(げん)とは、水素(すいそ)太陽(たいよう)は、水素(すいそ)燃料(ねんりょう)とする「核融合(かくゆうごう)反応(はんのう)」でエネルギーを()()します。核融合(かくゆうごう)反応(はんのう)は、(かる)原子(げんし)どうしが衝突(しょうとつ)してくっつき(融合(ゆうごう))、それより(おも)原子(げんし)()わる反応(はんのう)2)衝突(しょうとつ)してくっついた原子(げんし)は、ほんの(すこ)しだけ質量(しつりょう)(うしな)います(質量(しつりょう)欠損(けっそん))が、その()わりに(おお)きなエネルギーを()()します。太陽(たいよう)中心(ちゅうしん)()は、1600(まん)℃・2400(おく)気圧(きあつ)高温(こうおん)高圧(こうあつ)状態(じょうたい)で、水素(すいそ)原子(げんし)(ねつ)運動(うんどう)によって(はげ)しくぶつかり()い、ヘリウム原子(げんし)がつくられる核融合(かくゆうごう)反応(はんのう)()きています。その結果(けっか)莫大(ばくだい)なエネルギーが発生(はっせい)し、一部(いちぶ)(ひかり)(ねつ)として地球(ちきゅう)(とど)くのです3)

太陽(たいよう)()きている核融合(かくゆうごう)反応(はんのう)は、水素(すいそ)1gから7000(おく)kWhのエネルギーを()()すとても効率(こうりつ)(たか)反応(はんのう)です4)。けれども、太陽(たいよう)内部(ないぶ)にある水素(すいそ)無尽蔵(むじんぞう)ではないので、核融合(かくゆうごう)反応(はんのう)もいつか()わりをむかえます。核融合(かくゆうごう)反応(はんのう)太陽(たいよう)水素(すいそ)がなくなるまでは、あと50(おく)(ねん)。それまでは(いま)(おな)じように(かがや)(つづ)けますが、その(あと)中心(ちゅうしん)()から温度(おんど)()がる一方(いっぽう)外側(そとがわ)膨張(ぼうちょう)し、表面(ひょうめん)温度(おんど)()がって「赤色(せきしょく)巨星(きょせい)」になります。膨張(ぼうちょう)した太陽(たいよう)はやがて地球(ちきゅう)をのみこんでしまうだろう、といわれています(関連(かんれん)記事(きじ)地球(ちきゅう)はいつ滅亡(めつぼう)するの?」)。

記事(きじ)公開(こうかい):2022(ねん)10(がつ)

参考(さんこう)資料(しりょう)

1)郡山市(こおりやまし)ふれあい科学館(かがくかん) スペースパーク「恒星(こうせい)って(なに)? ~核融合(かくゆうごう)反応(はんのう)(かがや)(つづ)ける~」:http://www.space-park.jp/events/tenmon/2004/0113/index.htm
2)核融合科学研究所(かくゆうごうかがくけんきゅうじょ)「かくゆう(ごう)反応(はんのう)って?」『かくゆう(ごう)へのとびら』:
https://www.nifs.ac.jp/ene/qa/qa_02.html
3)国立科学博物館(こくりつかがくはくぶつかん)太陽(たいよう)では(なに)()えているのですか?」:
https://www.kahaku.go.jp/exhibitions/vm/resource/tenmon/space/sun/sun01.html
4)国立科学博物館(こくりつかがくはくぶつかん)太陽(たいよう)はいつまで()えているのですか?」:
https://www.kahaku.go.jp/exhibitions/vm/resource/tenmon/space/sun/sun02.html

監修者(かんしゅうしゃ)大山(おおやま)光晴(みつはる)

1957(ねん)東京都(とうきょうと)()まれ。東京(とうきょう)工業(こうぎょう)大学(だいがく)大学院(だいがくいん)修士(しゅうし)課程(かてい)修了(しゅうりょう)高等(こうとう)学校(がっこう)物理(ぶつり)教諭(きょうゆ)千葉県(ちばけん)教育(きょういく)委員会(いいんかい)指導(しどう)主事(しゅじ)千葉(ちば)県立(けんりつ)長生(ちょうせい)高等(こうとう)学校(がっこう)校長(こうちょう)(など)()て、現在(げんざい)秀明大学(しゅうめいだいがく)学校(がっこう)教師(きょうし)学部(がくぶ)教授(きょうじゅ)として「理数(りすう)探究(たんきゅう)」や「総合的(そうごうてき)学習(がくしゅう)時間(じかん)」の指導(しどう)方法(ほうほう)について講義(こうぎ)演習(えんしゅう)担当(たんとう)している。科学(かがく)実験(じっけん)教室(きょうしつ)やテレビの実験(じっけん)番組等(ばんぐみとう)への出演(しゅつえん)多数(たすう)千葉市(ちばし)科学館(かがくかん)プロジェクト・アドバイザー、日本(にほん)物理(ぶつり)教育(きょういく)学会(がっかい)常務(じょうむ)理事(りじ)日本(にほん)科学(かがく)教育(きょういく)学会(がっかい)(およ)日本(にほん)理科(りか)教育(きょういく)学会(がっかい)会員(かいいん)月刊(げっかん)理科(りか)教育(きょういく)編集(へんしゅう)委員(いいん)(など)(つと)める。

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