登場人物
シンタロー（８歳）
父・助一
先生・mizue
同じ地球上でも、1年中夏のところもあれば、1年中極寒の地域もあるんですね。
理由が分からなければ、当たり前ではなく不思議なことだと思います。
息子のシンタローに質問された助一は、回答できず、学者のmizueに聞きに行きました。
さて、あなたは答えられますか？
▶▶▶
[第一部]
「太陽の光のあたりかた」
mizue
地球に「1年中あつい場所（夏）」と「1年中さむい場所（冬・極寒）」がある理由は、「太陽の光の当たりかた」がちがうからなんだ。
「地球は丸く、遠くにある太陽から来る光はほぼ平行なので、赤道付近では直角に近く、極地では斜めに当たる。斜めになるほど同じエネルギーが広い面積に分布する。」
✦試しに 垂直の壁にボールをぶつけた場合と、傾斜した壁にボールをぶつけてみよう。
助一
「光の当たり方が違うことは分かりました、ではなぜ太陽に比べて全然小さい地球なのに満遍なく光が当たらないの？おかしいやないか！」
と息子に返されてしまいました。
(省略)
助一
「先生ありがとうございます😊まとめると、こうですね。」
太陽に近くなるときは夏があり。
遠くなる時に冬がある。
赤道付近は一年中光が真っ直ぐ当たるため暖かい。
そこから離れるほど光が斜めに当たるので暖かさに変化がある。
地球が軸に対して回転しているのは朝と夜を生み出している。
mizue
助一さん、よく理解していますが、一つ勘違いをしています。
助一
えっ？
[第二部]
mizue
もし距離のせいで夏と冬ができるなら、「日本が夏のとき、オーストラリアも夏」にならないとおかしいのです。でも実際は、日本が夏のとき、南半球のオーストラリアは真冬です。
mizueは地球儀を指しながら言った。
ではこの「謎」を解き明かそう。
「季節を決める主役は角度！」
もし地球の軸が太陽に対して「垂直（まっすぐ）」だったらどうなる？
もし神様が、地球の軸をナナメにせず、垂直（まっすぐ）に立てて太陽の周りを回していたら……
「四季（春・夏・秋・冬）が消滅する」
どの場所も、1年中「太陽の光が当たる角度」がまったく変わらない。
赤道は一年中暑く、中緯度では今のような季節はなくなり、極地は一年中寒い。
地球の軸が「23.4度」傾いているからこそ、季節が生まれている。
（距離ではなく傾きのせい)
✦地球が斜めに傾いたまま太陽の周りをぐるっと1年かけて回るとどうなるか、イメージしてください。
助一
「では距離は地球に影響はないのでしょうか？」
mizue
実は地球は、太陽のまわりを「楕円（タマゴ型）」を描いて回っている。
だから、1年の中で「太陽に一番近づく日（約1億4700万km）」と「一番遠ざかる日（約1億5200万km）」があって、その差は約500万キロメートルあるんだ。
「500万キロ」と聞くと遠く感じるが、地球と太陽の距離全体から見るとたった3%くらいの差（誤差みたいなもの）だ。でも、この「3%の差」が地球に3つの面白い影響を与えているのだよ。
1. 実は「冬」の方が太陽に近い！？
日本（北半球）基準で考えると、地球が太陽に一番近づくのは「1月上旬、近日点（真冬）」である。
そして、一番遠ざかるのが「7月上旬、遠日点（真夏）」。
太陽に近い（1月）： 地球全体がもらう太陽のエネルギーは、約7%多くなる。
太陽から遠い（7月）： 地球全体がもらう太陽のエネルギーは、約7%少なくなる。
「えっ！じゃあなんで1月が寒いんですか？」
(省略)
助一
それは意外な事実でした！
(というか学校で習ってたはずなのに😞情けない)
とすると、オーストラリアって、一年中暖かい国のように思っていましたが、冬があるんですね！😦
[第三部]
しかし息子も負けてはいませんでした。
「太陽の燃える熱はそのまま地球にとどくのですか？なぜ光りが当たるだけで熱くなるんですか！」
助一はまたもや言葉が出ませんでした。
ここまで来ると中級レベルの疑問です。
mizue
これは 高校〜大学物理の扉を開けるレベルの鋭い疑問（輻射・放射の仕組み） ですな！
「太陽から熱風がとんでくるわけではありません。宇宙空間はほぼ真空です。太陽から届く電磁波が地面や海などに吸収され、そのエネルギーが熱へ変わるのです。」
助一
「つまり太陽は、熱そのものを投げているわけではないんですね。」
[第四部]
「自転しない、又は公転しない地球」
息子のシンタローが、さらに疑問を投げかけました。
『もし、地球が太陽の周りを回らず、同じ場所で自転だけしていたら季節や温度はどうなるんですか？』
(省略)
[第五部]
シンタロー
「では赤道付近は一年中同じ角度ですよね。昼夜はあるけれど、どんどん熱くなっていかないのですか？北センチネル島の人たちは熱くないのですか？」
(省略)
[第六部]
シンタロー
「お父さん、公転と自転は分かったけれど、その動かす力はどこから来ているのか？」
助一
「たしか地球の外側にある木星の引力と太陽の引力が釣り合っているから、バランスよく太陽の周りを回っていたはずたよ。」
シンタロー
「では、自転はどう説明するんですか？」
助一
「おまえも質問ばかりしていないで、たまには自分で考えろ。」
シンタロー
「きっと最初は神様がコマを回すように回転させてくれたんだよ！」
助一
「まさか😁」
「mizue先生、自転はなぜ回転しているのですか？」
mizue
「昔は、天体の運動の始まりを神の動きと結びつけて考える学者もいました。ニュートンも、宇宙の秩序を神と切り離して考えていたわけではありません。」
それから助一さん、地球の公転を支えているのは、地球が前に進もうとしながら、太陽の重力によって絶えず太陽側へ曲げられているからです。
木星との引力との釣り合いではありません。
ですが、地球形成のときは木星の重力が影響していた可能性は十分あります。
助一
「間違ってたのか……」
地球の自転は、約４6億年前に太陽系が形成されたときの回転運動を受け継いだものです。その後の巨大衝突なども、現在の地球と月の姿に大きな影響を与えたと考えられています。
(省略)
助一
「それはそれで漫画みたいに都合のいい話ですね」
［そして最後に］
mizue
シンタローくんの疑問は、なぜ同じ地球上でも暖かいところと寒いところがあるのか？
から始まり。
「地球の誕生と宇宙物理学」の領域にまで達しましたね。
助一
「暑い国と寒い国の話だったのに、４6億年前まできたのか……」
「疑問というものは、一つ答えると、その答えからまた疑問が生まれるんですね。」
シンタロー
「太陽はどうやってできたのでしょうか？」
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【迷宮に入る前に終わります】
#地球科学 #宇宙の謎 #好奇心 #学び直し #疑問は深まる
