●第1問
問1
地球型惑星とは水星・金星・地球・火星の4つ。最大のものは地球で、ほぼ岩石と金属でできている。木星型惑星とは木星・土星・天王星・海王星の4つで、ほぼ気体の固まり。構成物質のちがいのため、密度は地球型の方が大きい。
→アは地球、イは木星
衛星の数は、水星ゼロ、金星ゼロ、地球ひとつ(月)、火星2つ(フォボスとダイモス)、木星型惑星はすべて10個以上。輪は、地球型惑星にはないが木星型惑星にはすべてついている。
→ウは木星
自転周期は、地球と火星がほぼ1日だが水星は59日、金星は245日。昼と夜がむちゃくちゃ長いため(そして大気がないせいもあり)、水星は「昼」はむちゃくちゃ熱くなり、夜はむちゃくちゃ寒くなる(月面と同じだね)。(金星は強烈な温室効果のため、いつでもむちゃくちゃ熱い)
木星型惑星は、自転周期が0.4〜0.6日。自転による遠心力で扁平率が大きくなっている。
→エは木星
ということで、5番を選ぶべし。
問2
地球型惑星は水・金・地・火、木星型は木・土・天・海(冥王星はどちらでもなさそうだ)。
ということで、正解は3番。
問3
ケプラーの第3法則は「公転周期の2乗は、太陽からの平均距離の3乗に比例する」。たとえば木星の場合は、平均距離は約5天文単位(3乗は125)で、公転周期は√(ルート)125すなわち約11年。
ということで、平均距離100天文単位ではその3乗が1000000(=106)、したがって公転周期は103年。ってことで正解は2番。
なお、そのあたりは「カイパーベルト」と呼ばれ、彗星のもとになる「汚れた雪だるま」状の天体がたくさんあると考えられている。冥王星もカイパーベルトそういった天体の一つとの見方が有力である。
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