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10億分の1の太陽系

ねらい

太陽系は、どのようなひろがりをもっているのでしょう。

私たちの住む地球は太陽系の惑星の１つです。さて、太陽系はどのようなひろがりをもっているでしょう。また、その中にある惑星はどのような特徴があるでしょう。10億分の１の縮尺のミニチュア太陽系をつくってみましょう。
惑星は、太陽を回るとても大きい天体です。その大きさのために、自分の軌道のそばに他の天体がないことが条件です。冥王星は、1931年に発見して以来、惑星と定義されていましたが、観測技術の向上により、同じような天体が多数海王星軌道より外側に発見されてきました。そして、ついに、2006年の夏に、惑星よりひとつ子分の天体に属することになりました。
ここでは、冥王星も一緒に考えてその他の惑星と比べて、どうして、仲間はずれになったかも考えてみましょう。

実験方法

用意するもの

太陽モデル（イベント用の直径160cm球の風船：1,000円程度でした）
惑星モデル（発泡スチロール球：手芸屋さんで売っているものに、ペイントスプレーで色つけました）
３角コーンなど、巻き尺、身近な地域の地図

10億分の１の太陽や惑星はどのくらいの大きさになるだろう。

下の表には各惑星の実際の直径が示されています。表を用いて、それぞれの惑星の１０億分の１の 直径を計算してみましょう。ヒントは太陽です。太陽は、直径が140万kmです。 そこで、10億分の１にすると太陽は、140cmになります。０の数を勘定してみましょう。

１４０万ｋｍ　　　　　　　　　→　　　　　　１４０ｃｍ

140,000,000,000cm　　　　１／10億

大きさ比べ

太陽が140cmの大きさに換算すると、地球はビー玉ほどの大きさになります。

10億分の１にすると、太陽から惑星はどのくらい離れているのだろう

それでは、太陽系を10億分の１に小さくして、各惑星が太陽からどれくらいはなれているか体験してみましょう。下の表には各惑星の太陽からの距離が示されています。10億分の１にするとどのくらいの距離になるか計算してみましょう。ヒントは地球です。太陽から地球は、1.5億km離れています。１億kmは10億分の１にすると、1/10 km、すなわち、150 mです。他の惑星も計算してみましょう。

　１．５億ｋｍ　　　　　　　→　　　　　　１５０ｍ

150,000,000,000m　　　　１／10億

遠さ比べ

惑星モデル

上記の大きさ比べの表に従って、１０億分の１の惑星モデルにあった大きさの発泡スチロール球にそれぞれの惑星の色をつけましょう。惑星の大きさを比較してみましょう。

太陽系モデル

10億分の1の太陽と惑星を見通しのよい広場などの野外に持ちだし、上記の遠さ比べの表に従い、10億分の1のスケールでならべてみましょう。まず、太陽をおいて、そこから、水・金・地・火・木・・・とおいてみましょう。どの惑星まで並べられるでしょうか。遠くなるので、三角コーンなどの目印が役に立ちます。場所が足りないときは、身近な地域の地図の上で、確認してみましょう。

実験結果

実験結果

１０億分の１の惑星モデル

太陽は、地球に比べてとても大きいですね。約100倍です。また、木星も土星も地球の約10倍です。大きいですね。さて、惑星をはずれた冥王星は、とても小さくて、こちらは、大きめなビーズ２個分です。やはり、冥王星は小さかったのですね。

１０億分の１の太陽系モデル

どの惑星まで確認できましたか。実際には、大学のキャンパス内では、火星までしかおけませんでした。冥王星は、仙台駅を超えました。とても広い宇宙空間にぽつねんと惑星が浮かんでいるのが、体感できるでしょうか。

金星はここらへんかな。太陽の風船が小さくなってきました。	地球は太陽から150m離れています。太陽は見えるでしょうか。
火星より遠い惑星は、地図の上で確認。

考えよう

考えよう

太陽系の広がり

それぞれの惑星は、太陽系という宇宙空間に比べるととても小さい存在と言うことがわかりますね。そして、まわりは何もない宇宙の広がりのなかでぽつんと浮かんでいます。私たち地球もその宇宙の空間の中にぽつんと存在する惑星なのです。

冥王星

冥王星は、太陽からとても遠い位置にあるのに、他の惑星に比べるととても小さい天体であることがわかります。海王星より遠いところには、冥王星と同じような天体が1990年以降多数発見されています。そこで、冥王星はなかまはずれになったのです。

惑星のなかまわけ

太陽に近い惑星、水・金・地・火は、小さくて、太陽から遠い惑星は大きいこともわかります。どうも太陽系の惑星は、地球のなかまと惑星のなかまに分けられることができそうです。
水・金・地・火の小さい惑星は、太陽に近く、大きい惑星は太陽から離れているようです。どうも太陽系の惑星は、地球のなかまと惑星のなかまに分けられることができそうです。