理科でうちゅうを考える その1 天気がある地球 天気がない月

理科で宇宙を考える
小学3年生から理科で授業が始まります。その中で、晴れや曇り、雨の様子を時間ごとに観察し、天気がどう変わっていくかを予測したりします。

f:id:Uchu-Channel:20190128232608j:plain 大気がないとこのような天気も起きません。大気がほどんどない月のように。

地球は重力によって、大気(窒素や水素を酸素)が逃げないように保つことができる。

月のように引力が軽すぎると地表から湧き出た気体はそこにとどめておくほどの重力を持たない為、宇宙空間へ放出されてしまいます。

地球の約1/10の重さしかない火星は、星の重さが軽いため重力は地球の1/3、軽い気体はどんどん宇宙空間にでていきます。

やや重い酸素が残り、火星の表面の鉄分が酸素と反応して表面が赤くなっているので火星が赤っぽい色で見えているのです。

日本では雲はほぼ、西から東に動いています。九州で天気が悪くなると、次の日に関東も悪くなりますよね。

雲はなぜ西から東にうごくか?

これは”偏西風”と呼ばれる西から東に吹く風があるからです。

その理由は

・大気の循環している
・地球が自転している
ことでこの風がおきます。

赤道付近は太陽の熱で空気がもっとも暖められ気温が上がります。一方、北極や南極などでは空気の温度が低くなり下降してきます。

暖められた空気は冷たい極側へ移動し、冷たい空気は赤道側へ移動します。

しかし、いずれも途中で冷やされ、温められ、そこからまた、空気の上昇・下降が起こります。このようにして図のようなハドレー循環、極循環、フェレル循環とよばれる循環が起きています。



また、地球は約24時間でまわっています(自転)。

赤道に近い場所は、北極に近い場所より同じ時間でも距離がすすんでいるので、赤道近いほうが速いことになる

日本付近では先ほどでた大気の循環で赤道よりの場所から北極よりの場所に風がふくことになり、北極よりの場所に到達する風が右にそれて到達することになる。(速度が速いところから遅いところにいくのでその分、右に進んだ位置にたどりつく。

これは コリオリの力と呼ばれています。

それが、雲が西から東に移動する理由です。

そうやって大気があるから、人間が生きていける地球、実は毎分180kgの水素と3kgのヘリウムを宇宙へ放出しています。

これは太陽の熱や光が水素などに熱を与え密度が軽くなり上昇し、大気圏を超えて宇宙空間までいってしまうからです。

毎分180kgは地球の大気の質量:5.2×1018(kg) からすると微々たる量なので、地球が火星のように大気がほどんどなくなるのは数十億年後。

その前に太陽の熱の影響が大きくなって住めなくなるのが、10億年後とよばれています。

そのころ人間が地球にいるかも”?”ですね。10億年前は微生物のような生き物しかいなかった時代

今、生命はここまで多くの種類に変化をしているので、僕たち人間も姿を変えているかもしれません。

f:id:Uchu-Channel:20190202192024j:plain

コメント

タイトルとURLをコピーしました