宇宙 クイズ — 古くならない全50問

表面がいちばん熱い惑星はどれですか。

解答 大気が熱を閉じ込める金星

水星のほうが太陽に近いのですが、大気がほとんどないので夜になると熱が逃げてしまいます。金星は分厚い二酸化炭素に包まれて熱を閉じ込めるため、昼でも夜でも、どこでも鉛が溶けるほどの温度が続きます。

小惑星帯はどこにありますか。

解答 火星と木星のあいだ

「帯」という言葉の印象と違って、中身はほとんど空っぽです。天体どうしの平均の間隔が数十万キロメートルもあるので、探査機は特別によけることなくそのまま通り抜けてきました。

火星が赤く見えるのはなぜですか。

解答 鉄を含む砂が錆びているから

砂に含まれる鉄が酸化したもので、仕組みは門扉にできる錆と同じです。その赤い層の下の岩はむしろ灰色に近く、探査車の轍が周囲より暗く見えるのはそのためです。

次のうち巨大ガス惑星でないものはどれですか。

解答 水星

水星は大気がほとんどない小さな岩と金属のかたまりです。巨大ガス惑星は木星と土星で、天王星と海王星は水やアンモニア、メタンが多いため「巨大氷惑星」と分けて呼ぶこともあります。

冥王星が準惑星に分類し直された理由はどれですか。

解答 自分の軌道の周りから他の天体を掃き出せていないから

2006年の定義は惑星に三つを求めます。太陽を回ること、自分の重力で丸いこと、そして軌道の周りを掃き出していること。冥王星は前の二つは満たしますが、三つ目が満たせません。その領域には氷の天体が数多く残っています。

ある惑星の「1年」は何で決まりますか。

解答 太陽を1周するのにかかる時間

1年は太陽を1周する時間なので、惑星ごとに違います。水星は地球の日数で88日ほど、海王星は地球の年で165年ほどです。一方「1日」は自転1回のことで、この二つには何の関係もありません。

自転軸がほぼ横倒しのまま公転している惑星はどれですか。

解答 天王星

天王星は自転軸が98度ほど傾いていて、事実上ころがるように公転しています。そのため極では42年ほど昼が続き、次に42年ほど夜が続きます。

太陽は主に何でできていますか。

解答 水素とヘリウム

質量でみると太陽のおよそ4分の3が水素で、残りの大半がヘリウムです。ほかの元素は全部合わせてもわずかで、この割合は宇宙全体の組成にも近いものです。

彗星の尾はどちらを向きますか。

解答 彗星がどちらへ進んでいても太陽と反対側

尾は太陽の光と太陽風に吹き流されてできるので、いつも太陽と反対を向きます。ですから太陽を回って外へ向かう区間では、彗星は尾を先頭にして飛んでいることになります。

太陽のエネルギーは何から出ていますか。

解答 水素がヘリウムに変わる核融合

中心で水素がヘリウムに変わるとき、わずかに減った質量がエネルギーになります。その光が表面まで出てくるには非常に長い時間がかかりますが、表面を離れてから地球までは8分ほどです。

太陽とは何ですか。

解答 近くで見ているありふれた恒星

太陽が特別なのは近いという一点だけです。大きさも温度も並の恒星で、ふつうの星と同じくらい離してしまえば、ほかの星と見分けのつかない点にしか見えません。

私たちがいる銀河の名前はどれですか。

解答 天の川銀河

夜空を横切るぼんやりした帯が、天の川銀河を「内側から横向きに」見た姿です。私たちが円盤の中にいてその面に沿って見ているので、渦ではなく帯に見えます。

光年は何を測る単位ですか。

解答 距離

光年は光が1年で進む距離なので、時間ではなく距離の単位です。ただしその数字が「いま見ている姿が何年前のものか」も同時に教えてくれるので便利なのです。

星の色が主に教えてくれるのは何ですか。

解答 表面の温度

色は表面温度を教えてくれます。青や白の星が熱く、オレンジや赤の星が冷たいということです。大きさはほとんど分からず、赤い星はごく小さな矮星のことも、途方もない巨星のこともあります。

表面が熱いのは青い星と赤い星のどちらですか。

解答 青い星

日常の感覚と逆なので間違えやすい問題です。蛇口は赤が熱いほうですが、物理では表面が熱いほど短い波長、つまり青いほうで光が強くなります。

ブラックホールの事象の地平面とは何ですか。

解答 その内側からは何も出られない境界

事象の地平面は触れる表面ではなく、抜け出すには光より速くなければならない距離のことです。外から見ると、そこを越えたものは何ひとつ送り返してきません。

星座とは何ですか。

解答 地球から見たときの並びで、実際には互いに遠いこともある

同じ星座に入っている星どうしには、たいてい何の関係もありません。距離はばらばらで、私たちが一つの場所から見ているために集まって見えるだけです。

太陽にいちばん近い恒星はどれですか。

解答 プロキシマ・ケンタウリ

プロキシマ・ケンタウリはいちばん近い恒星なのに、暗い赤色矮星なので望遠鏡なしでは見えません。4光年あまり離れたアルファ・ケンタウリの系に属しています。

星はまたたくのに惑星はあまりまたたかないのはなぜですか。

解答 星は点に見えるので大気がその光を揺らすから

またたきは星ではなく私たちの大気で起きています。星は事実上の点なので空気の揺らぎで光がまるごと揺れますが、惑星は小さな円盤なので揺れが打ち消し合います。

宇宙の年齢はおおよそどのくらいとされていますか。

解答 約138億年

この値は別々の根拠が同じ答えを指したことから出ています。宇宙の膨張の速さ、いちばん古い星々の年齢、そして初期の宇宙が残した弱いマイクロ波の光です。

人類で最初に宇宙へ行ったのは誰ですか。

解答 ユーリイ・ガガーリン

ガガーリンは1961年にボストーク1号で地球を1周し、飛行は2時間に満たないものでした。着陸のときはカプセルの中ではなく、途中で脱出してパラシュートで降りています。

人が初めて月面に降り立った年はいつですか。

解答 1969年

アポロ11号が1969年7月に着陸し、1972年までに有人着陸が五回続きました。月面を歩いた人は全部で十二人で、全員がその三年のあいだに集中しています。

宇宙ステーションの中で人が浮いているのはなぜですか。

解答 ステーションと一緒に地球のまわりを落ち続けているから

その高さでも重力は地表の9割ほどしっかりあります。浮いているのは重力がないからではなく、ステーションと人が「同じ速さで一緒に落ち続けている」からです。

国際宇宙ステーションが地球を1周するのにかかる時間はおおよそどれくらいですか。

解答 約90分

1時間半ほどなので、乗組員は一日に日の出と日の入りを十六回ほど見ることになります。勤務の時間は外の明るさではなく時計で決めています。

スプートニクとは何でしたか。

解答 地球を回った最初の人工衛星

1957年に上がったスプートニク1号がしたことは、信号音を送ることだけでした。ただしその音が世界中のアマチュア無線で受け取れたことが、衝撃を大きくしました。

ロケットが多段式で切り離しながら上がるのはなぜですか。

解答 空になったタンクを運び続ける意味がないから

運び上げる1キログラムごとに、その後ろの全部が一緒に加速しなければなりません。空のタンクを捨てるのがいちばん安上がりな節約で、ほとんどの打ち上げ機が上昇しながら身を軽くするのはそのためです。

宇宙望遠鏡が大気の外にあることで得るものは何ですか。

解答 空気に揺らされない像と、大気が遮る波長の光

空気は像を揺らすだけでなく、光の帯そのものを丸ごと飲み込みます。紫外線の大半、赤外線のかなりの部分、X線は全部です。大気の外の望遠鏡はより鮮明に見え、地上には届かない光まで見ています。

ボイジャー探査機はいま何をしていますか。

解答 惑星の外へ進み続けている

二機とも1977年に出発し、外側の惑星を通り過ぎ、いまも外へ進みながら弱い信号を送ってきます。人が作ったもののなかでいちばん遠くにあります。

帰還する宇宙船が大気圏で高温になるのはなぜですか。

解答 前方の空気が激しく圧縮されるため

摩擦はむしろ小さいほうの要因です。速すぎて前方の空気がよける間もなく激しく圧縮され、圧縮された気体は熱くなります。

静止軌道が役に立つのはなぜですか。

解答 地球の同じ地点の上に留まり続けるので通信に向くから

高度3万6千キロメートルほどでは1周にちょうど1日かかるので、衛星が同じ地点の上に留まります。パラボラアンテナを一度固定したらもう動かさなくてよいのはそのためです。

太陽の光が地球に届くのにかかる時間はおおよそどれくらいですか。

解答 約8分

8分20秒ほどです。太陽が急に消えたとしても、そのあいだ私たちは太陽を見続けることになり、そのあいだは何の兆しもありません。

遠い星を見ているとき、見えているのは何ですか。

解答 光が出発したときの星

私たちはいつも過去を見ています。近い星なら数年前、遠い銀河なら何十億年も前の姿なので、望遠鏡は事実上、時間をさかのぼって見る装置になります。

真空中の光の速さは観測者によってどうなりますか。

解答 どの観測者にとっても同じ

誰がどれだけ速く、どちらへ動いていても同じです。速度がふつうに足し算にならないというこの事実が、特殊相対性理論の出発点になりました。

星があれほど多いのに夜空が暗いのはなぜですか。

解答 宇宙の年齢が有限で、いちばん遠い場所の光がまだ届いていないから

この問いには「オルバースのパラドックス」という名前までついています。答えは宇宙の年齢が有限だということです。いちばん遠い場所の光は、まだ届く時間がなかったのです。

赤方偏移は遠い銀河について何を教えてくれますか。

解答 私たちから遠ざかっていること

遠ざかるものから来る光は赤いほうへ引き伸ばされます。伸び具合から速さが分かり、遠い銀河ほどその速さが大きいことから、宇宙が膨張しているという結論が出てきます。

宇宙空間で音が伝わらないのはなぜですか。

解答 振動を運ぶ物質がほとんどないから

音は押し返す物質がなければ伝わりません。宇宙は完全な真空ではありませんが、圧力の波を隣へ渡してくれるものがほとんどないくらいには空っぽです。

天文単位(AU)とは何ですか。

解答 地球と太陽のあいだの平均距離

1天文単位はおよそ1億5千万キロメートルです。太陽系の「中」を測るのに便利なものさしで、太陽系の外を測る光年と対になっています。

地上から空が青く見えるのはなぜですか。

解答 空気が短い波長を長い波長より多く散らすから

空気は短い波長をずっと強く散らすので、青い光が空のあらゆる方向から目に入ってきます。夕方は光がより厚い空気を通るため青が散り尽くし、残った赤が見えるわけです。

星雲とは何ですか。

解答 宇宙に漂うガスと塵の雲

星雲は星が生まれる場所でもあり、星が死んで残したものでもあります。肉眼では見えず、長く露光してはじめて色が現れるものが少なくありません。

地上の望遠鏡が高く乾いた山の上に置かれるのはなぜですか。

解答 通り抜ける空気と水蒸気が少ないから

高く上がれば通り抜ける空気が減り、乾いている必要があるのは水蒸気が赤外線を吸うからです。澄んだ空気と同じくらい「揺れない」空気も大切で、同じ高さでも場所によって性能が変わります。

月の満ち欠けが起きるのはなぜですか。

解答 光が当たっている半分のうち、見える角度が変わるから

月はいつも半分が光を受けていて、変わるのはその明るい半分がこちらにどれだけ見えるかです。地球の影とは関係ありません。それは月食のときの話です。

月がいつも同じ面を見せているのはなぜですか。

解答 1回公転するあいだにちょうど1回自転するから

月は1回公転するあいだにちょうど1回自転します(潮汐固定)。だから同じ面だけが見えます。自転して「いない」のではなく、拍子を合わせて回っているのです。

潮の満ち引きの主な原因はどれですか。

解答 月の重力が海水を引くこと

月は近い側をいちばん強く、遠い側をいちばん弱く引きます。その「差」が海水を両側にふくらませます。太陽も加わるので、二つが一直線に並ぶときは潮の差が大きくなります。

日食のとき起きていることはどれですか。

解答 月が太陽と地球のあいだに入る

日食は月が太陽と地球のあいだに入ること、月食は地球が太陽と月のあいだに入ることです。毎月起きないのは、月の軌道が数度傾いているからです。

季節ができるのはなぜですか。

解答 地球の自転軸が傾いているから

地球の自転軸が23.5度ほど傾いていて、半年ごとに交互に太陽のほうへ傾きます。距離のせいではありません。地球はむしろ1月に太陽といちばん近くなります。

「流れ星」と呼ばれる流星は実際には何ですか。

解答 小さな岩や塵が大気に入って空気を熱くしているもの

多くは砂粒ほどの大きさもありません。すさまじい速さで前の空気を圧縮するので光り、ほとんどが地面に届くずっと前に燃え尽きます。

地表を太陽からの放射線から守っているのは何ですか。

解答 磁場と大気の両方

磁場が電気を帯びた粒子を曲げ、大気が有害な光の大半を吸収します。その粒子の一部が極の近くへ流れ込むときに見えるのがオーロラです。

月にはクレーターがたくさん見えるのに地球ではあまり見えないのはなぜですか。

解答 地球は天気と動く地殻が消してしまうから

地球も同じだけ衝突を受けていますが、雨や風、動く地殻が跡を消してしまいます。月には天気も地殻変動もないので、何十億年ぶんの記録がそのまま残っています。

暗い場所で肉眼で見えるのは次のどれですか。

解答 アンドロメダ銀河

アンドロメダは250万光年ほど離れているのに、暗い場所ではぼんやりしたしみとして見えます。たいていの人が肉眼で見られるいちばん遠いものです。

一晩のあいだ空が回って見えるのはなぜですか。

解答 地球が自転しているから

回っているのは空ではなく私たちのほうです。地球が一日に1回自転するので、星々が逆向きに北極星のまわりを回っているように見えます。