太陽系とは？地球型惑星と木星型惑星の違いも解説(共通テストでの出題傾向の分析も）【地学】

みなさん、こんにちは。中学校の理科2で習った惑星の範囲は、高校生の範囲になると、惑星の構造や太陽系がどのように生成されたかという原理も覚える必要があります。しかも、地学の新教育課程では、地学Iで習った範囲も必修となりました。そのため、全ての分野をマスターする必要があります。

今回は単純な用語以外で押さえるべき太陽系の範囲を中心に解説します。また、地球型惑星と木星型惑星の違いについても解説をしていきます。そして、これらの解説の前に、大学入学共通テストでも出題が予想されるので従来のセンター試験の出題の特徴について分析して解説を行います。

それでは、解説をしていきます。

試験での太陽系分野の出題の特徴

太陽系に関して押さえておきたいポイントは以下の３つです。

各惑星の特徴に関してはセンター試験の過去問や教科書の穴埋め練習でも解説されているため、この時点の項目では省きます。ここで解説するのは2～4の部分の項目に関して、わかりやすく解説していきます。

太陽系が生まれた原理

太陽系がどのように形成されたか要点を最初にまとめると以下のような点になります。

46億年前、天の川銀河の一角で星間物質（水素ガス）の構成の材料が密集した地点ができました。その集まったガスの中心で、太陽が生まれます。原始太陽が生まれることで、中心により星間物質が集まるようになります（原子太陽系星雲）。

原始太陽系星雲ができた場所で、円盤内の固体微粒子が集まると、どんどん衝突を繰り返し大きくなることで微惑星が多数できます。その微惑星も重量が増えることで、お互い引力によって、衝突を繰り返し、大きくなっていきます。この大きくなってできた惑星を原始惑星と呼びます。

原始惑星の衝突の中で、惑星の大きさまで大きくならなかったものを準惑星（冥王星等）、火星と木星の間にある準惑星よりも小さい大きさの惑星を小惑星が形成されました。この中で惑星の周りを周回しているものを衛星と呼びます。

原子太陽系星雲で、太陽がある内側が、より原子の中で重いものを引き寄せるため、太陽系の惑星の中で重量や密度が重めな地球型惑星が形成されました。密度や重量が小さく大きな木星型惑星は、太陽から距離が遠い地点でできたのはこのためです。

木星型惑星の中でも、液体ガスや金属水素が中心の巨大ガス惑星は木星と土星、より密度が低く氷やメタンが多い惑星を巨大氷惑星と呼びます。 

地球型惑星と木星型惑星の違い

地球型惑星と木星型惑星は内部構造が大きく異なります。地球型惑星の特徴は核に金属があり、岩石で形成されたマントルが存在しています。マントルは、岩石と言っても熱や圧力によってドロドロ溶けている状態で、金属で形成された核を囲っています。

そして、我々が立っている地面を呼ばれる箇所が地殻になります。内部惑星の核の大きさで一番大きいのは水星で、これは太陽に一番近いため一番重量が重い金属がより近くに引き寄せられたために、核の大きさが大きくなっています。

原子地球型惑星もガスをまとっていましたが、太陽から距離が近いため、多く熱を受けました。その結果、軽い気体のガスが飛び、重い地殻が一番表面として存在することになりました。

木星型惑星の核は岩石と水が核で形成されています。ですが、巨大ガス惑星と巨大氷惑星の違いは、核以外の物質の構成になります。

巨大ガス惑星は、金属水素が核の上で存在し一番外層が液体水素ガスになりますが、巨大氷惑星の場合は、核の次に氷が存在し、外層がガスになっています。

太陽からの距離が遠いため、照らされた光と熱量が少なく、惑星の中心の引力が強いためそのままガスが表面で存在できる条件になったのです。このため、太陽系の中で距離が遠い大きな惑星は表面がガスの層のままなのはこのためになります。

太陽の中心からの距離によって、形成される惑星の特徴に差はこのようにして生まれたのです。

今回の話は以上です。しっかりと復習をしておきましょう。特に単語が多いので一つづつ理解して覚えていきましょう。