大学入学共通テスト(理科) 過去問
令和5年度(2023年度)本試験
問63 (地学基礎(第3問) 問1)

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問題

大学入学共通テスト(理科)試験 令和5年度(2023年度)本試験 問63(地学基礎(第3問) 問1) (訂正依頼・報告はこちら)

高校生のSさんは、一昨年に太陽を観察してから宇宙に興味をもつようになった。そこで、家の近くにある公開天文台に通い、天体写真を撮った。次の会話文を読み、後の問いに答えよ。

Sさん:メシエ天体の写真をいくつか撮ったので見てください(図1)。
T研究員:うまく撮れていますね。これらはどのような天体かわかりますか?
Sさん:M13とM45は星団です。恒星は年をとっています。( ア )にある恒星は若く、( イ )にある恒星は年をとっています。
T研究員:よく勉強していますね。そのとおりです。
Sさん:M42とM97は星雲です。( ウ )の中には生まれたばかりの恒星が含まれることがあります。太陽程度の質量をもつ恒星は終末期に( エ )をつくります。
T研究員:それもそのとおりです。星雲が淡くぼんやりと見えるのは、( オ )からですね。
Sさん:メシエ天体はいろいろな形があって楽しいのですが、恒星はどれも点にしか写りませんでした。
T研究員:そうですね。ただ、表面の様子が詳しく見える恒星が一つだけあります。太陽です。
Sさん:そういえば一昨年に(a)太陽の黒点を観察しました。今度は(b)遠い銀河を観察したいです。
T研究員:それには大きな望遠鏡が必要です。宇宙を学べる大学に行くといいですよ。

※メシエ天体とは、フランスの天文学者メシエがつくった星雲星団カタログに記載されている天体である。たとえばM13は、カタログ中の13番目の天体という意味である。カタログには銀河も含まれる。

会話文中の( ア )~( エ )に入れる語の組合せとして最も適当なものを、次の選択肢のうちから一つ選べ。
問題文の画像
  • ア:散開星団  イ:球状星団  ウ:散光星雲   エ:惑星状星雲
  • ア:散開星団  イ:球状星団  ウ:惑星状星雲  エ:散光星雲
  • ア:球状星団  イ:散開星団  ウ:散光星雲   エ:惑星状星雲
  • ア:球状星団  イ:散開星団  ウ:惑星状星雲  エ:散光星雲

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この過去問の解説 (2件)

01

この問題は、星団・星雲の種類と恒星の進化段階の対応を理解しているかを問うものです。

選択肢1. ア:散開星団  イ:球状星団  ウ:散光星雲   エ:惑星状星雲

まず(ア)(イ)についてです。

散開星団:若い恒星が多い

球状星団:年をとった恒星が多い

したがって、
(ア)=散開星団、(イ)=球状星団 です。

 

次に(ウ)についてです。
生まれたばかりの恒星が含まれるのは、ガスやちりが集まった散光星雲です。

したがって(ウ)は 散光星雲 です。

 

最後に(エ)についてです。
太陽のような恒星は寿命の終わりに外層を放出して惑星状星雲をつくります。

したがって(エ)は 惑星状星雲 です。

まとめ

したがって正しい組合せは

「ア:散開星団 イ:球状星団 ウ:散光星雲 エ:惑星状星雲」 です。

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02

まず、M13は球状星団です。球状星団とは、古い恒星の集まりで、赤色の恒星が多いです。球状星団は、約100億年以上存在しています。

次に、M45は散開星団です。球状星団と異なり、約1億年と若い恒星が多く、青白い恒星が多いです。

これを問題文に当てはめると、「散開星団にある恒星は若く、球状星団にある恒星は年をとっています」となります。

 

そして、M42とM97の星雲についてまとめましょう。

恒星が誕生するのは、ガスや塵からなる星形成領域です。星形成領域を「散光星雲」といいます。

さらに、太陽程度の質量の恒星は、赤色巨星→外層を放出→中心に白色矮星を残します。このとき周囲にできるのが、「惑星状星雲」となります。

これを問題文に当てはまると、「散光星雲の中には生まれたばかりの恒星が含まれることがあります」。

「太陽程度の質量をもつ恒星は終末期に惑星状星雲をつくります」となります。

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