共通テスト(理科) 過去問
令和6年度(2024年度)追・再試験
問68 (地学基礎(第3問) 問4)

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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68(地学基礎(第3問) 問4) (訂正依頼・報告はこちら)

天体の大きさや天体までの距離に関する次の文章を読み、後の問いに答えよ。

宇宙には、地球などの惑星、太陽を含む恒星、銀河などさまざまな天体がある。次の図1は、これらの天体の大きさや地球からの距離を数直線(1目盛り増えるごとに1桁ずつ値が増加する数直線)上に表示したもので、さまざまな天体の大きさや地球からの距離の違いを実感できる。

次の文章中の( ア )〜( ウ )に入れる数値と語の組合せとして最も適当なものを、後の選択肢のうちから一つ選べ。

図1を見ると、太陽から最も近い恒星までの距離は太陽の直径のおよそ( ア )倍になるのに対して、アンドロメダ銀河までの距離は銀河系円盤部の直径のおよそ20倍である。恒星や銀河の大きさ、恒星間や銀河間の距離としてこれらの値が典型的なものであるとする。銀河間距離を銀河の大きさで割った値(比)は、恒星間距離を恒星の大きさで割った値にくらべて( イ )。ただし、図1のX(3億光年に相当)よりも大きな範囲で見渡すと、銀河は( ウ )に分布しており、銀河がほとんどない空間も存在する。
問題文の画像
  • ア:8  イ:小さい  ウ:縞(しま)状
  • ア:8  イ:大きい  ウ:泡状(網(あみ)目状)
  • ア:8  イ:大きい  ウ:縞(しま)状
  • ア:3000万  イ:小さい  ウ:泡状(網(あみ)目状)
  • ア:3000万  イ:小さい  ウ:縞(しま)状
  • ア:3000万  イ:大きい  ウ:泡状(網(あみ)目状)

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この過去問の解説 (1件)

01

宇宙のさまざまなスケール(恒星間・銀河間の距離と天体の大きさの比較)について問う問題です。

では、問題を見てみましょう。

選択肢4. ア:3000万  イ:小さい  ウ:泡状(網(あみ)目状)

【ア】

図表より、

・太陽の直径:約140万km(≈1.4×10⁶km)

・最も近い恒星(ケンタウルス座アルファ星)までの距離:約4.2光年 ≈ 4.0×10¹³km

 

最近傍星までの距離 ÷ 太陽の直径

=4.0×10¹³(km) ÷ 1.4×10⁶(km) ≈ 2.9×10⁷ ≈ 約3000万

 

【イ】

問題文から「アンドロメダ銀河までの距離は銀河系円盤部の直径のおよそ20倍」とわかります。

また、(ア)より、恒星間の距離比は約3000万です。

 

比較すると、

銀河間の距離比(20)< 恒星間の距離比(3000万)

 

銀河間の距離比は恒星間の距離比より「小さい」ことになります。

つまり、銀河どうしは恒星どうしよりも相対的に近いといえます。

 

【ウ】

宇宙の大規模構造では、銀河は泡(バブル)の表面に集まって分布しています。

内部はほとんど銀河のない空洞(ボイド)になっています。

 

まとめ

・図表から距離を読み取ることが大切

・宇宙の大規模構造 = 銀河が泡状(バブル)の表面に集まって分布(内部はボイド)

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