ちーがくんの地学Q&A広場

[Q&A広場#014]地球が太陽の周りを回る理由は?

記事内に商品プロモーションを含む場合があります
ちーがくん
ちーがくん
はかせ!今日はこんな質問をいただきました!
質問内容

質問No.14 質問者:中学生 バルセロナ

地球が太陽の周りを公転しているのはなぜですか?

ちーがくん
ちーがくん
地球が太陽の周りを回っているというのは当たり前すぎて、どうしてなのか全く考えたこともありませんでした!
はかせ
はかせ
常識を疑うということはとても大切なことじゃな。
地球が太陽の周りを公転している理由は、重力と運動の基本原理によるものなんじゃ。下にまとめたぞ!
ー地球が太陽の周りを回る理由は?ー

地球が太陽の周りを公転する理由

  • 重力の働き
    • 地球と太陽は互いに重力で引き合っている。
    • 太陽の質量が非常に大きく、その重力が地球を引きつけている。
  • 運動と軌道
    • 地球は太陽の重力に引かれつつ、一定の速度で動いている。
    • その結果、地球は太陽の周りをほぼ円に近い楕円軌道で回っている(ケプラーの第一法則)。
  • 太陽系の形成
    • 太陽系は巨大なガスと塵の雲が収縮して形成された。
    • この雲が回転していたため、収縮過程で回転速度が増し、円盤状の構造を形成。
    • この過程で地球が形成され、太陽の周りを公転するようになった。
ちーがくん
ちーがくん
重力と運動の基本原理ですか!
物理には苦手意識があるので、1つ1つ教えてください!

重力の働き

はかせ
はかせ
まず、地球が太陽の周りを回る理由について考える上で必要になる重力について説明するぞ。
地球と太陽はお互いに重力で引き合っているんじゃ。
ちーがくん
ちーがくん
地球と太陽が重力でお互いに引き合う!?
そうだったんですか!
はかせ
はかせ
そうなんじゃよ。重力はすべての物体が持っている力で、質量があるもの同士が引き合うんじゃ。
たとえば、ちーがくんがボールを上に投げた時を考えてみよう。ボールはどうなる?
ちーがくん
ちーがくん
ボールは地球の重力によって引き戻されて落ちてきますね!
はかせ
はかせ
そうじゃ。同じように、太陽の重力が地球を引き寄せているんじゃよ。重力は物体の質量に比例し、距離の2乗に反比例して強くなるんじゃ。
太陽の質量は非常に大きいため、その重力も非常に強く、地球を強く引きつけておる。
ちーがくん
ちーがくん
そうだったんですね!太陽の重力が地球を引っ張っていたとは、驚きです!

運動と軌道

はかせ
はかせ
では、地球の動きはどうなっているのか?ということが気になるじゃろう。
地球は太陽の重力に引かれつつも、一定の速度で動いておるんじゃ。この運動の結果、地球は太陽の周りを、ほぼ円に近い楕円軌道で回っているんじゃよ。
ちーがくん
ちーがくん
地球が太陽の周りを回る軌道はどうして楕円軌道になるんですか?
はかせ
はかせ
これはケプラーの第一法則によって説明されるんじゃ。高校地学や高校物理を学んだ人にはおなじみじゃと思うが、ケプラーの第一法則は、惑星は太陽を焦点とする楕円軌道を描くという法則なんじゃ。
ちーがくん
ちーがくん
そんな法則があるのですか!
地球の動きと太陽の重力がバランスして、地球は太陽の周りを回るんですね!

太陽系の形成

ちーがくん
ちーがくん
地球が太陽の周りを回る理由は分かったのですが、地球が今回転している原動力はどこからきているんですか?
はかせ
はかせ
それには、太陽系の形成が関係しているんじゃ。
太陽系は巨大なガスと塵の雲が収縮して形成されたんじゃ。
ちーがくん
ちーがくん
えっ、太陽系はもともとガスや塵の雲だったんですか?
はかせ
はかせ
そうじゃ。この雲が回転していたため、収縮する過程で回転速度が増し、円盤状の構造を形成したんじゃ。
この円盤の中で塵が集まり、惑星が形成されたんじゃ。地球もこの過程で誕生し、太陽の周りを公転するようになったんじゃよ。
ちーがくん
ちーがくん
地球が太陽の周りを回るようになったのは、太陽系の形成時からガスや塵の雲が回転していたからなんですね!

まとめ

はかせ
はかせ
今回は、地球が太陽の周りを回る理由について解説したぞ。地球と太陽が重力で引き合っていること、ケプラーの第一法則に基づいて回転していること、太陽系の形成時の回転が原動力であることについて分かってくれたら嬉しいぞ。
ちーがくん
ちーがくん
まさか太陽系の形成まで話が広がるとは思ってませんでした!地球に季節があるのは、このように地球が太陽の周りを回っているおかげなので、感謝しなくちゃいけないですね!
はかせ!今日もありがとうございました!

最後までお読みいただき、ありがとうございました!

【図解でわかりやすく解説!】太陽系とは?どこまでを太陽系と呼ぶ? 宇宙の分野では当たり前のように出てくる用語「太陽系」 太陽系という言葉の定義があまり解説されていないから、太陽系が...

ちーがくんの地学Q&A広場へ戻る

地学系大学院生ブロガー/気象予報士
ちーがくん
地学教育を普及させるために文系コースから高3で理転した大学院生です。大学では地球科学を専攻し、現在は気象系の研究室に所属しています。地学教育の空洞化を食い止めるために、当ブログを運営しています。このブログを通じて、地学教育の実態や、地学の魅力をお伝えしていきます!
\ Follow me /