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第２回　水の惑星・奇跡の旅立ち

配付プリント等

• DVD『地球大紀行第１集：水の惑星･奇跡の旅立ち』（約60分）。
  『地球上のクレーターから、地球誕生のドラマを再現。私たちの地球がどのようにして生まれたのか、最新のシナリオに基づいて描く。』
• 同『特典映像：｢衝突の贈り物｣』（約10分）。
  『地球の最初に起きた巨大衝突。月の起源を説明する｢ジャイアント・インパクト｣説を紹介。』
• プリント�@２枚。出席票。
  【1枚目表】（隕石と小惑星帯）
  表9.1、表9.2、表9.3、図9.1、図9.2、表9.5…『教養の地学　改訂版』（186,187,188,189,193p）
  （隕石の固化年代）、（隕石（コンドライト）の化学組成）、（隕石（エイコンドライト）の化学組成）…『理科年表』
  【1枚目裏】（世界地図）
  （全部）…『世界の統計　2000年版』（表紙見返し）
  【2枚目表】（太陽系の構成と形成）
  図1-4、図2-10、図5-14、図6-7…『太陽系と惑星』（4,38,150,183p）
  図1.1、図1.4…『新しい地球史　46億年の謎』（11,24p）
  図5.10…『地球惑星科学入門』（239p）
  【2枚目裏】（地球の形成と地球史）
  図6.10…『新しい地球史　46億年の謎』（150-151p）
  図3.5…『地球惑星科学入門』（112-113p）
  図2.31…『地球進化論』（110p）
• 補足説明：
  �@隕石について：
  　炭素質コンドライト
  �A隕石の故郷：　
  　小惑星帯
• 地球表面に水（液体）がある理由は？
  　液体の水が存在できる温度・圧力条件が適していたためであり、温度は太陽からの距離によって主に決まり（また、温室効果をもつ大気がどれだけ存在できたかも重要）、圧力は惑星の大きさによって主にきまる。つまり、次のような条件がかさなったため。
  １）太陽から地球が位置している距離が都合がよい：
  　内側の金星は約500℃の高温のため、水蒸気は宇宙空間に逃げてしまい、液体の水はほとんど存在できない。
  　外側の火星は、太陽光強度が小さくて、液体の水はほとんど存在できない。
  ２）地球の質量が水の存在に都合がよい：
  　地球の重力は大気を宇宙空間に逃さない。
  　火星は重力も小さく、大気圧は地球の1/150程度で非常に低い。
  

  		水星 Mercury	金星 Venus	地球 Earth	火星 Mars	木星 Jupiter	土星 Saturn	天王星 Uranus	海王星 Neptune
  		地球型惑星 （固体惑星）				木星型惑星 （巨大ガス惑星）		天王星型惑星 （巨大氷惑星）
  表面温度 （K*）		440 90〜700	737 228〜773	282 184〜333	210 133〜293	152 110〜	143 82〜	68 59〜	53 50〜
  対流圏界面温度 （K*）		−	−	−	−	105	85	54	52
  大気圧 （kPa）		10-13	9321.9	101.325	0.7〜0.9	70	140	−	−
  対流圏界面圧力 （kPa）		−	−	−	−	14	8	10	20
  平均気温 （℃）		−	−	15 -70〜55	-43 -130〜15	−	−	−	−
  大気成分 （％）	CO2	-	96.5±0.8	0.035	95.32	−	−	−	−
  	N2	-	3.5±0.8	78.084	2.7	−	−	−	−
  	Ar	-	0.007±0.0025	0.934	1.6	−	−	−	−
  	O2	-	−	20.949	0.13	−	−	−	−
  	H2O	-	0.002〜0.015	<4	〜0.021	0.003±0.002	<0.000002	−	−
  	H2	-	−	0.000055	−	89.8±2.0	96.3±2.4	〜82.5±3.3	〜80±3.2
  	He	-	0.0012	0.000524	−	10.2±2.0	3.25±2.4	15.2±3.3	19.0±3.2
  フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』の各惑星データおよび『比較惑星学（1997）』から。 *　K＝℃＋273.15。

  
  

  〔University of Colorado at BoulderのMark Williams氏による『SNOW HYDROLOGY (GEOG 4321): PHASES OF WATER』から〕 水の状態図〔縦軸：温度（K）−横軸：水蒸気圧（mbar）〕に金星（Venus）・地球（Earth）・火星（Mars）の環境条件を図示したもの。金星では水蒸気が、火星では水蒸気と氷がそれぞれ安定であり、どちらも液体の水は安定ではない。 〔1 kPa = 10 mbar, 0℃ = 273.15 K〕

補足説明

全般	地球科学用語については『地球科学用語集』ページを参照。 単位については『単位について』のページを参照。 地質年代については『地質年代表』のページを参照。

• 時間切れで説明していない内容。
  �Bその他：
  　クレーター

• 地球の進化については『地球の進化について』などのページを参照。
• 隕石については『隕石とは』のページを参照。巨大隕石衝突シミュレーション（地球に直径400kmの隕石が72000km／hの速度で衝突したとき）も参照。
• 日本天文学会による天文学用語集、および加藤保美氏による天文用語辞典も参照。

【太陽系の惑星】

• 〔NASAによるSolar System ExplorationのPlanetsから〕 ８つの惑星〔一番外側の冥王星（Pluto）は最近はずされた〕： 内側から水星・金星・地球・火星・木星・土星・天王星・海王星。

• 同縮尺の太陽（左端）、惑星（上段）、dwarf planet（下段）。距離は実際と異なる。 〔フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』の『惑星』から〕

【炭素質コンドライト】

• Murchison carbonaceous chondrites (23 gram fragment) 〔New England Meteoritical ServicesによるMeteorlab.comの『Current Lab Photo』の『Allende and Murchison』から〕 マーチソン炭素質コンドライト。

【コンドリュール】

• Chondrules 〔New England Meteoritical ServicesによるMeteorlab.comの『Meteoritics』から〕 コンドリュール（直径〜数mm）。

【小惑星帯】

• The current position of known asteroids within Jupiter's orbit can be found in a real-time Plot of the Inner Solar System at the Minor Planet Center. （NASA/Goddard Space Flight Center） 〔Sol CompanyによるSolStation.comの『Stars』の『Solar System』の中の『Main Asteroid Belt』から〕 小惑星帯（Asteroid Belt）は火星と木星の公転軌道の間に存在し、隕石の故郷である。

参考

【隕石のフォールとファインドの割合】

• 表3-1　隕石のフォールとファインドの割合
  	フォール（falls）		ファインド（finds）
  	数	％	数	％
  石質隕石 　コンドライト 　エコンドライト	８９２ ８２２ ７０	９３.７ ８６.３ ７.４	１０４８ １０２３ ２５	５８.３ ５６.９ １.４
  隕鉄	４９	５.１	６８９	３８.３
  石鉄隕石	１１	１.２	６１	３.４
  合計	９５２	１００.０	１７９８	１００.０
  1992年1月1日現在の集計を示す。なおこの表には、南極大陸で大量に発見された隕石（南極隕石）は含まれていない。（F.Heide & F.Wlotzka 『Meteorites』 Springer-Verlag, 1994, p.67 の資料をもとに作成）

  
  小森（1995）による〔『太陽系と惑星』（48pから）〕【見る→】

【コンドライトの化学組成】

• 表2・1　代表的なコンドライトの化学分析表

  	（1） エンスタタイト・コンドライト	（2） ブロンザイト・コンドライト	（3） ハイパーシン・コンドライト	（4） アンホテライト	（5） 炭素質コンドライト
  SiO2	35.26	37.07	39.29	40.96	28.69
  MgO	17.48	23.62	24.78	25.70	19.77
  FeO	-	9.89	14.96	18.90	21.08
  Al2O3	1.45	2.09	2.49	2.23	2.19
  CaO	0.95	1.75	1.62	1.62	1.92
  Na2O	1.01	0.99	0.93	0.84	0.22
  K2O	0.11	0.07	0.10	0.12	0.04
  Cr2O3	0.47	0.54	0.55	0.59	0.44
  MnO	0.25	0.28	0.33	0.35	0.21
  TiO2	0.06	0.15	0.12	0.18	0.09
  P2O5	0.52	0.34	0.30	0.20	0.32
  Fe	24.13	16.21	6.68	1.46	-
  Ni	1.83	1.65	1.30	0.99	1.18
  Co	0.08	0.10	0.08	0.06	0.06
  FeS	14.20	5.21	6.46	6.36	7.67*
  C	0.43	-	0.18	-	2.78
  H2O	1.17	0.39	-	0.13	12.42
  総計	99.40	100.34	100.17	100.69	99.08
  �認e	33.15	27.20	22.42	20.18	21.25
  Fe/Si （原子比）	1.01	0.79	0.66	0.53	0.80
  Si/Mg （原子比）	1.35	1.05	1.06	1.07	0.97
  FeO/�認e （原子比）	-	0.27	0.52	0.73	0.77
  （1）　Indarch（Wiik, 1956） （2）　Forest City（Mason and Wiik, 1956） （3）　Modoc（Mason and Wiik, 1967） （4）　Nas〔aの頭に¨〕（Mason and Wiik, 1964） （5）　Murray（Wiik, 1956） *　炭素質コンドライトに含まれるSはFeSではなくSO42-の型をとっている。

  
  小沼（1987）による〔『宇宙化学』（16p）から〕【見る→】