出席カードに書き込まれた、質問と意見(要約)に対する回答(10/2火曜2限)

(恒星としての太陽、太陽活動の変動とその影響、地球大気の役割)

 

15分で出席カードを回収しては、講義の内容の要点をまとめるということが、中途分のモノで良いということですか?

 15分以後は、出席カードを渡さない、ということです。しかし、遅刻してきても質問を書きたい人はいるようで、どうするか、いま悩んでいます。

*近年の温暖化現象に、太陽はどのくらい関わっているのでしょうか?

 無関係とは言えませんが、あまり関わっていないと思います。むしろ温室効果ガスでしょう。

*現在は太陽の活動期なのですか。

 はい、そうです。いまもそうですが、来年くらいまで、黒点は多いと予想されます。

*豊かな環境は何十億年もかけて作られたのに、それがそこそこ数百年の人間のおこないによって壊れかけているのが悲しい。

 そうですね。まあ、人類がいなくなれば、比較的短時間(数千年以内)に大気も地表もバランスを取り戻すと思いますが、そういうわけにも行きませんから、どのように調和を取るか、ですね。

*太陽は有害なガスを多く発生しているが、それでも地球にとってはなくてはならない惑星だと思った。

 有害という概念は、人間中心の考えですね。太陽をつくる水素やヘリウムのガスの中では、たしかに人間は呼吸できませんが、水素とヘリウムは宇宙のほとんどを占めている元素であって、むしろ我々が呼吸している大気が特殊なのです。それから、太陽は惑星ではなく、恒星です。

*最近はオゾン層破壊の話を聞かなくなった。オゾン層の現状はどうなっているのですか?

 悪化しています。南半球のオゾンホールは拡大し、低緯度でもオゾン濃度がやや減少しつつあります。さらに、北極でもオゾンホールが生じる兆しがあります。

*太陽のまわりに丸く雲がかかっているように見えたのですが、どういう現象なのですか?

 環天頂アークかな。次回、「空の色と光の図鑑」を紹介します。

*今期もよろしくお願いします。(同様4通)

 よろしくお願いします。

*あまりにも大きな数字が並び、自分がものすごくちっぽけに感じた。

 たしかに我々の実感を越える数字ですが、それを認識できるという人間もすごいものだと思います。どうやって天体の大きさや、天体までの距離を求めたか、という努力の歴史も、とても面白いです。

*オーロラが太陽の宇宙線から地球を守ってくれている証拠と知って感動した。

 宇宙線ではなく太陽風なのですが…。宇宙線はエネルギーが大きく、一部は地表まで到達してしまいます。

*これから先、突然太陽が異変を起こし、地球が滅亡してしまうようなことは考えられますか?

 過去にそういうことがあったか、ということが判断基準なのですが、地質の証拠からは、とりあえずなかったようですね。心配しなくていいのではないでしょうか。

*最初の方に話していた、大量消費人間というところ、アメリカのセンタービルがゴミになったという話が印象に残りました。

 これは誤解を招くので補足しなくてはいけません。現代文明が大量消費型社会を形成していて、人口やエネルギー、資源の限界があるので、このままの成長はできないということ。また、人類そのものが酸素や有機物を大量に消費するタイプの動物で、それは光合成活動により豊富な酸素が大気に蓄えられたからこそ、陸上で生存できるのだ、ということを、前期の講義内容の復習をかねて説明しました。また、旅客機自爆テロに関連して、このような攻撃による倒壊は予測不可能で仕方がないが、そもそも建築物は一定期間の耐用年数があり、それを過ぎたときには膨大な産業廃棄物の集積となる。そこまで見越して、設計段階で自然環境や社会との調和をはかるべきなのだろう。その際に、地学的な視点や知識は役に立つはずだ、という話をしました。

*太陽と地球との密接な関係があることを改めて痛感した。

*宇宙から地球の大気に突入するときは燃えるのに、逆に地球から宇宙へ行くときは大気で燃えないのですか?

 これは面白い、よい質問ですね。外から地球に飛び込んでくる粒子は、重力によって加速されます。例えば、地球に対して速度を持っていない物体でも、重力による加速は地表で秒速11kmに達する計算になります。地球の公転の影響や、流れ星になる粒子が速度を持っていたら、これより速くなります。一方、地球から物体を打ち上げるときは、重力によって常にブレーキがかかります。ですから、ロケットもずっと噴射を続けなくてはいけない。そのため、大気に対する速度はそれほど大きくならないので、燃え尽きません。

*極大期の時は、太陽の温度は高いのですか?低いのですか?

 これは説明不足で済みませんでした。次回補足しますが、黒点の多いときは、白斑と呼ばれる高温領域も多くなって、全体として太陽放射が0.1%くらい増加します。黒点が多ければ平均温度が下がるかというと、そうではなく、その逆なのです。

*太陽はいつか肥大化して爆発するというのは本当?

 爆発はしません。爆発するというのは、あの巨大な質量が生み出す重力を越えるエネルギーを一気に吐き出さなくてはいけないわけで、とてもたいへんなことです。太陽の場合は、超新星爆発は起こさないことが予想されています。ただし、約50億年後に中心部の水素が燃えつき、ヘリウムの核融合が開始されるとともに、太陽が膨張し巨星になることは予想されています。そうすると火星くらいまでの領域が太陽にのみこまれてしまいます。

*ビデオがすごい良かった。特に黒点ができるしくみが良かった。

 わかりやすいCGでしたね。

*1回目の授業で、久しぶりだったので、先生の頭の回転の早さと、話す早さについていくのが大変だった。

 ごめんなさい。あがってしまいまして、早口は自分でも気がつきました。今後気をつけます。

*授業では、ピンホールでやったことなどマメ知識的なものがとても面白かったので、またいろいろ教えてほしい。

 (ピンホールで投影した太陽の像の直径と、投影面とピンホール間の距離から、太陽の大きさと地球との距離を三角形の相似を用いて求める話。暗幕の隙間を使って実演)

 これからも、手軽な演示実験は何か考えましょう。

*我々建築の人間というのは建築行為において、それを妨げる自然環境があってもそれにさからって技術で対抗してきている。そのような技術の発展も善とされている。その結果わずかに残された都市緑地も減少していく。本来の安全のための技術というものから道を外れているのである。いざ災害が起こると建築行為そのものの反省はあまりされなくて、またさらなる道を外れた技術を求めて災害復旧の需要が生まれるという悪循環だ。(多少の開発規制はあるけど。)

 おっしゃるとおりかも知れません。悪循環はたしかにあります。断ち切らなくてはいけない。どうしたらいいのでしょう。技術を放棄すればいいと言うのではなく、できるだけ多くの要素を考慮に入れて、バランスのとれた建築を目指すことはできないものでしょうか。

*太陽風の影響はなんかうけるんですか。(ビデオ見て解決)

 太陽風はこの程度ですが、終末期の恒星では、もっとものすごい勢いでガス(プラズマ)を周囲に吹き出す場合もあります。リング星雲などはその例ですね。

*大気ってなんでもないようなものなのに、すごい力をもっていてすごいと思った。

 我々がふだん意識していないことですね。他の惑星と比べると、地球の大気のすごさがよりよく理解できます。

*マウンダー極小期のところがなんとなくでしかわからなかった。

 そうですか。そうかもしれませんね。できるだけ補足しましょう。

*夏休みにオーロラに興味を持って、インターネットで沢山キレイな写真をダウンロードしていましたが、オーロラができる仕組みを理解できたので良かったです。

 そうですか。せっかくですから、オーロラはいつか自分の目で見て観察してみてください。今年から来年あたりは、太陽活動が活発なのでチャンスだと思います。僕もまだ見たことがないので、いつか見に行きたいと思っています。

*太陽がなくなったら大変ですね。あと何億年後かになくなってしまうんですよね。

*太陽はあとどのくらい持つのか?

 およそ50億年くらい、少しずつ明るくなりながら、今の状態(主系列星)を維持すると考えられます。その後、赤色巨星になり、周囲にガスを放出し、白色矮星となって寿命を終えます。なくなるわけではありません。

*太陽が放出するエネルギーの大きさに驚いた。

*磁場が強く、エネルギーがおさえられている極大期に地球が暖かくなるのが不思議です。(おさえられて太陽からのエネルギーが飛んでこない、太陽自体冷たい気がする。)

 黒点が多い時には、白斑といわれる光球の高温部分も増加していて、トータルで見ると黒点の多いときの方が太陽の放射量が大きいのです。0.1%くらいですが。ごめんなさい、説明が不足しました。

*プロミネンスが太陽から吹き上がっているところはぶきみでした。まるで悪魔の手のようにみえてました。昔の宗教的に問題があったのかな?そんな気がしました。

 何万km、何十万kmも吹き上がっている場合があって、それはすごいものだとおもいます。でも、宗教と関係あるかな。肉眼で観測するのは難しいと思うので、宗教に関係したとはあまり思えないのですが。上の文章ですと言いたいことがよくわかりません。

*雲のできるところ、風が生まれる理由が面白かった。

 はい、雲も風も、かならず理由があってできます。日本付近の気象変化も、地球規模での大気の循環とともに、日本の位置や地形的な要因などがあって、特徴があります。

*太陽と地球の関係は最初からできてたものではなくて、昔から徐々につくられたものなんだなあと感心しました。

 そうですね。だからこそ、地球史を学ぶ意義があるのだと思います。

*あらためて生命の誕生等が認識できた。太陽の偉大さがわかった。

*大気の層は、対流圏、成層圏、磁気圏以外にはないのですか?

 はい、大気は温度構造で区分すると、地表から対流圏(0-15km)、成層圏(15-50km)、中間圏(50-80km)、熱圏(80-300km以上)に区分されます。さらに、電離層の存在から電離圏(中間圏〜熱圏)、地球磁場で太陽風のプラズマ粒子がとらえられてできる磁気圏(熱圏〜数十万km外側)を、別の基準で定義することがあります。次回、補足しましょう。

*貿易センタービルにヒコーキがつっこんだとき、ぼくは、このガレキをどうするんだろう。どこにすてるんだろうと思っていました。

テロについては別として、崩壊したビルのガレキを除去するのに、どれほどの手間と時間がかかるのか、そしてガレキの輸送や捨て場の収容能力が、今まさに問題になっていますね。設計・計画段階で、そこまで見通しておくべきなのだろうと思います。
*都市計画についての意見が聞けて、参考になりました。

 (欧米の都市と日本の違い、特に災害に弱い都市計画の問題は、日本の大都市が数十年ごとに地震や火災、空襲で焼失して、そのたびに作り直してきたことと関係があるのではないか、という話をした。)

*太陽も深く探ると難しいっスね。

 難しいっスよ。僕はいろいろ本を読んで勉強したつもりですが、専門的な議論はさっぱりわかりません。太陽の研究者も大変らしいです。

*太陽風ってすごい。宇宙飛行士は太陽風が来るっていつわかるんですか? ひまわりって、太陽風によってすい星など、ぶつからないんですか?

 僕も確認しなくてはいけないのですが、太陽風が来るから危険というのではなく、磁気嵐や、高エネルギーの宇宙線の増加が問題だったと記憶します。ほんとかな? 確かめます。太陽表面の爆発であるフレアは、地上からでも観測できますが、光よりもプラズマ粒子の届く速度は遅いので、1〜2日前に予報できるのです。それから、気象衛星ひまわりは赤道上空36000kmの軌道にあり、磁気圏の内側です。すい星というのは彗星のことかな。彗星の尾はきわめて希薄なガスやチリでできていて、普通の意味での衝突はありません。地球にぶつかるとすれば、流星雨になるでしょう。

*磁力線がのばされ、ひきはなされていく様子が美しく、なんだか新たなイメージを喚起させる映像でした。

 なるほど。そうですね。同感です。

*オーロラが磁気圏によって南極と北極に見えるのには驚いた。

 オーロラのメカニズムは、日本人の研究者によって解明された部分が大きいそうです。意外と知られていないことだと思いますが。

*宇宙では温度と明るさ(明度)には完全な比例関係にあるのですか?

 温度と、単位面積あたりの放射エネルギーには、温度の4乗に放射エネルギー量が比例するという関係があります。(ステファン・ボルツマンの法則)。

*磁気圏がなかったら、地上に宇宙のチリやゴミが飛んできてしまうことがわかった。

 磁気圏でせき止められるのは、太陽風のような、荷電粒子だけです。チリやゴミは、大気そのもので受け止めています。流れ星が見えるのがそれですね。多くは高度100kmくらいまでに燃えつきます。

*流れ星の原理を知り、興味がわいた。

*遠赤外線の「遠」って何ですか?

 赤外線は、可視光線より波長の長い電磁波ですが、目に見える光=可視光線に近い波長領域の赤外線と、それよりも波長が長い赤外線では、性質が少し違います。遠赤外線の方が、電波に性質が近くて、物体に対する浸透性が強いと考えていいのではないでしょうか。それで遠赤外線で焼くとうまく焼けるという話になるのだと思います。

*雲はなぜあんなに芸術的な形をしているのですか?

 雲のどんなかたちが芸術的なかたちだと感じられるのですか?

*太陽の温度はどのくらいなのですか?

 太陽のどの部分の温度を答えればいいのですか? 一応、配布したプリントには温度の表が載っています。

*宇宙をただよう目に見えないようなものが、ピストルより速く飛びかい、宇宙線の窓に穴を開けるほどの威力があるのに驚いた。

 ピストルの弾は秒速500mくらい、一方、地球を回っているゴミがあれば、秒速8km、人工衛星やスペースシャトルに正面衝突すれば秒速16kmです。運動エネルギーは速度の2乗に比例しますから、小さなチリでもものすごいエネルギーを持つことになりますね。さらに、流れ星の場合は地球軌道の外から来ますが、地球軌道付近での太陽に対する公転の速度は秒速33kmにもなりますので、はるかに速いものです。

*宇宙旅行も危険なものだと思った。

*昔日本でもオーロラが見えたといってたけど、今、それが見えないのは磁気のせいなんですか?

 黒点の活動期なので、可能性はあります。昨年から今年にかけて、北海道ではオーロラが観測されています。肉眼ではわからない微弱な光でしたが、空全体が赤く光るようなオーロラだったそうです。ニュースで流れました。

*地球の大気の大切さがわかって、とてもよかった。

*大気の重要さがわかった気がする。大気がないと、チリとかが身体を貫いてしまうそうで、大昔に大気ができなかったら、今、人間はいなかっただろうなと思った。

 それ以前に、陸上生物が出現しなかっただろうし、海そのものも保持できず、生物が誕生しなかったでしょうね。大気や海の役割は、1年をかけて勉強してもいい項目だと思います。

*大気圏は地球人にとって、大切なものだと改めて実感した。守らないといけないと思った。

 そうですね。どのように守ればいいのか、それを考えてみてください。

*宇宙空間を体験したい。

 君たちには機会があるでしょう。頑張ってください。

*地上の核融合でエネルギーが作れるようになったら、エネルギー問題が一気に解決ときいて驚いた。太陽の活動は、すごい大きい規模だと知った。地球の大気は、はじめからあったのではないことも知った。あと、タヒチの映像がきれいだった。

 ごめんなさい。僕の言い間違いで、タラワです。ギルバート諸島(キリバス共和国)。昭和18年に日本軍が玉砕した島でもあります。

*太陽などの恒星は大きさで寿命が決まるのに驚いた。

 非常に単純化した話をすれば、核融合に必要な温度と圧力は恒星の中心部で実現できますが、その領域は恒星の質量が大きいほど大きくなり、核融合の進み方も速くなる、ということだと思います。それが寿命を決めていると考えていいでしょう。

*私たちが今見ている星は、何億年も前の光を見ているって本当ですか? じゃあ、流れ星は?

 宇宙空間で距離を認識するのはたいへんなことなのですが、昔からのたくさんの研究の積み重ねでそれが可能になってきました。いま夜空で見ることのできる星は、肉眼ですと数十光年から数百光年の距離のものが大半です。したがって数十年から数百年前の光だと思っていいのではないでしょうか。もちろん、大きな望遠鏡を使えば何億年も、場合によっては100億年以上前の天体の光を見ることができます。

*地球はよくできているとつくづく思う。

*太陽の活動がはげしい時期と、そうでない時期があると言っていましたが、それは地球にも影響があるのですか?

 黒点活動の11年周期と、地球の気象や平均気温には、必ずしも因果関係があるとは限らないようなのですが、11年周期を越えて長期間にわたり黒点活動が低下したとき(例:マウンダー極小期)には、たしかに地球の平均気温が下がり、影響が出ているようです。

 

 

「建築学科の学生である自分が地学を学ぶ意義について」

 回答の書き込みがいくつかありました。

 

*地学を学ぶことによって、自分の住んでいる地球や宇宙がわかるので、地学を考慮した設計や構造をしなければならないと思う。

*建築とは、どこからアイデアをもらえるかわからない。だからです。

*地学は、建築だけでなく、何を学ぶにしてもそのもととなるものだと思う。

*自然のことをよく知っていると、人の住む場所や機能も深く考えられるようになるのではないかと思うからです。

*地学は興味がある。地震とか海とか太陽とか岩石とか…。建築と地学ってあまりつながらないのですか?つながりそう。特に地震とか水。太陽も。だから地学を学ぶ。。。

*建物は単体ではありえない。周囲に環境がある。

*地学は建築との関係ではなく、今現在から理論的にさかのぼってさぐるところが好きだから履修します。このプロセスは建築にもありえるけれど…

*地球環境問題は、建築でも最近注目されているので、環境と建築がうまく共生できるように、地球のことを勉強していきたい。(太陽エネルギ−など)

 

 

#14講義内容の要約 …回答例(一部)

 

*太陽のエネルギーは核融合であり、電磁波、紫外線、可視光線、赤外線などを放射している。オーロラは太陽からの太陽風と地球磁場の関係でみることができる。

 →電磁波(紫外線、可視光線、赤外線など)を放射している、としてください。

*太陽のエネルギー源は核融合によるものである。また太陽活動には活発な時期とそうでない時期があり、太陽放射の増減に関与する。このことから地球の気候変動が生じることもある。

 →できれば地球大気の役割にも言及して欲しいです。

*太陽では、磁気の影響で、黒点やプロミネンス、コロナなどさまざまな活動がおこっている。その活動によって発生した太陽風や、地球自体の大気によって、有害な宇宙線などから我々は守られている。

 →磁気は磁場の方がいいですね。

*太陽は地球に恵みをもたらすだけでなくたくさんの有害なものを発しているが、大気におおわれていることにより、地球はその影響を受けずに守られている。

 →有害なもの、を具体的に書いて欲しいです。

*地球は大きな磁石であって、磁気圏が地球を取りまいている。さらに成層圏は紫外線を吸収する役割がある。対流圏では雲ができ、雨が降る絶えず動いている場所である。

 →後半のVTRの要約としてはよく書けています。太陽は?

*オーロラは太陽風と地球の磁場に関係している。

 今は太陽活動の盛んな周期である。

 地球環境は太陽に関係している

 →地球環境がどう関係しているのか、もう少し書き方に工夫の余地があります。

*建築を学ぶ人間が地学を学ぶことで、時間的な奥行きを見ることができる。

 黒点は太陽表面の磁場によって生まれる

 地球は大気によってX線や宇宙線、紫外線から守られている。

 →守られているのは地球というより陸上生物ですね。