共通テスト(理科) 過去問
令和6年度(2024年度)追・再試験
問66 (地学基礎(第3問) 問2)

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問題

共通テスト(理科)試験 令和6年度(2024年度)追・再試験 問66(地学基礎(第3問) 問2) (訂正依頼・報告はこちら)

太陽に関する次の問いに答えよ。

太陽の誕生と進化に関する記述として、下線部に誤りを含むものを、次の選択肢のうちから一つ選べ。
  • 星間雲の中で密度の小さい部分が、原始太陽となった。
  • 太陽はやがて赤色巨星になり、その表面温度は低くなる。
  • 太陽は赤色巨星になった後、外層のガスを放出し惑星状星雲をつくる。
  • 太陽は惑星状星雲の中心で白色矮星(わいせい)として残り、最後は冷えて暗くなっていく。

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この過去問の解説 (2件)

01

太陽がどのように誕生し、将来どのような進化をたどるかを理解しているかを問う問題です。

選択肢1. 星間雲の中で密度の小さい部分が、原始太陽となった。

誤りです。

原始太陽は、星間雲の中でも密度の大きい部分が重力によって収縮して形成されます。

密度の小さい部分では重力による収縮が起こりにくいため、原始太陽にはなりにくいです。

選択肢2. 太陽はやがて赤色巨星になり、その表面温度は低くなる。

正しい記述です。

太陽は将来、膨張して赤色巨星になります。

表面が大きく広がるため、表面温度は現在より低くなります。

選択肢3. 太陽は赤色巨星になった後、外層のガスを放出し惑星状星雲をつくる。

正しい記述です。

太陽程度の質量の恒星は、終末期に外層を宇宙空間へ放出し、惑星状星雲を形成します。

選択肢4. 太陽は惑星状星雲の中心で白色矮星(わいせい)として残り、最後は冷えて暗くなっていく。

正しい記述です。

外層を放出した後、中心部は白色矮星として残り、核融合を行わずに少しずつ冷えて暗くなっていきます。

まとめ

誤りを含むものは、

「星間雲の中で密度の小さい部分が、原始太陽となった。」 

です。

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02

太陽の誕生と進化の過程について問う問題で、「下線部に誤りを含むもの」を選びます。

太陽のような恒星は星間雲から誕生し、主系列星・赤色巨星・白色矮星の順に進化します。

では、問題を見てみましょう。

選択肢1. 星間雲の中で密度の小さい部分が、原始太陽となった。

星間雲の中で密度の大きい部分が集まり、原始太陽となりました。

そのため、この選択肢は誤り(回答として適切)です。

選択肢2. 太陽はやがて赤色巨星になり、その表面温度は低くなる。

太陽は約50億年後、中心部の水素を使い切ると、外層が膨張して赤色巨星になります。

外層が膨張すると表面積が増えるため、同じエネルギーが広い面積に広がり、表面温度が低下します(赤色になる)

そのため、この選択肢は正しいです。

選択肢3. 太陽は赤色巨星になった後、外層のガスを放出し惑星状星雲をつくる。

太陽程度の質量の星は、赤色巨星になった後に外層のガスをゆっくりと放出し、惑星状星雲を形成します。

そのため、この選択肢は正しいです。

選択肢4. 太陽は惑星状星雲の中心で白色矮星(わいせい)として残り、最後は冷えて暗くなっていく。

惑星状星雲の中心に残った高温の核が白色矮星です。

白色矮星は核融合を起こさず、蓄積した熱を徐々に放出しながら冷えていきます。

最終的には暗い黒色矮星になると考えられています。

そのため、この選択肢は正しいです。

まとめ

・原始太陽は星間雲の「密度が大きい」部分が重力収縮して誕生(密度が小さい部分ではない)

・太陽のような恒星は星間雲から誕生し、主系列星・赤色巨星・白色矮星の順に進化

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