☀️地学㉔：太陽の活動

🔭 単元の概要

太陽は私たちにとって最も身近な恒星であり、その活動は地球の気候・通信・生物活動に大きな影響を与えます。

本単元では、太陽の構造・エネルギー生成・表面活動について理解していきます。特に黒点・フレア・コロナ・太陽風のメカニズムと影響に注目してみましょう。

🔥1. 太陽の内部構造とエネルギー源

太陽は主に水素（約74%）とヘリウム（約24%）から成り、質量の99.8%を占める太陽系最大の天体。

🔸 太陽内部の層構造（内側→外側）

✅ エネルギー源：

→ 核融合反応「水素4個 → ヘリウム1個 ＋ エネルギー」

→ 質量の欠損がE = mc²でエネルギーに変換

🌞2. 太陽の表面と大気構造

🔹 光球（photosphere）

• 太陽の「表面」と見える部分（約6000K）
• 黒点や粒状斑（グラニュール）を観測できる

🔹 彩層（chromosphere）

• 光球の上層・赤っぽく見える
• プロミネンス（紅炎）やスピキュールが発生

🔹 コロナ（corona）

• 太陽の最外層・白く拡がる
• 約100万Kの高温（→なぜ高温かは未解明）
• 日食時や紫外線・X線観測で見える

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⚫️3. 太陽の活動現象

🌑① 黒点（sunspot）

• 光球上の温度が低く暗い部分（約4000K）
• 強い磁場の影響で対流が抑制されることで形成
• 数や分布は約11年周期で変化（太陽活動周期）

🌋② フレア（flare）

• 黒点付近での爆発的なエネルギー放出（X線・紫外線など）
• 突然起き、数分〜数時間で終了
• 通信障害・電離層の撹乱・放射線障害などを引き起こす

🌪️③ コロナ質量放出（CME）

• コロナの一部が大量のプラズマとして宇宙空間に放出される
• 地球に到達すると磁気嵐・オーロラ・通信障害などを引き起こす

💨④ 太陽風（solar wind）

• 太陽から常時放出されている荷電粒子の流れ
• 地球の磁気圏に影響し、オーロラや磁気嵐の原因となる

🌌4. 太陽活動と地球への影響

🧲 磁気嵐：CMEやフレア由来の高エネルギー粒子が地球の磁場に作用することで発生

🌈 オーロラ：太陽風中の粒子が極地の大気中原子に衝突して発光

📊5. 太陽活動周期と観測

• 約11年周期で黒点数が変動（＝太陽活動の指標）
• 活動最大期ではフレアやCMEが頻発
• 地上観測（可視光）・宇宙望遠鏡（紫外線・X線）で観測される

✅受験チェックポイント

📌 太陽の内部構造（核・放射層・対流層）の役割

📌 核融合反応のしくみとエネルギーの放出原理（E = mc²）

📌 黒点・フレア・CME・太陽風の特徴と地球への影響

📌 太陽の表層構造（光球・彩層・コロナ）の温度や観測方法

📌 太陽活動周期と黒点数の関係