「地学 II」2022年度 第5回授業 小レポート課題

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恒星を分類しその「進化」を論じるためにつかわれる 「HR図」(ヘルツシュプルング・ラッセル図) のわくぐみを、つぎの模式図に示す。

太陽は図の (き)、オリオン座のリゲルは (あ)、ベテルギウスは (う) のあたりにくる。

問い 1

HR図の横軸・縦軸の変数のとりかたには複数の流儀があるが、いずれにせよ、 軸は、つぎの2つの量に関連している。

• 星(全体)が出す電磁波の単位時間あたりのエネルギー。「放射光度」とよばれる。
• 星の (太陽ならば「光球」とよばれるところの) 表面が出す電磁波の単位面積・単位時間あたりのエネルギー。 「放射輝度」とよばれる。

どの軸がどの量に対応するか、また、その量は軸のどちらむきに大きくなるか、 つぎの2つの文のそれぞれ「{ }」の中の語をえらんだ形で答えなさい。

• 横軸は、{放射光度, 放射輝度} が {左, 右} ほど大きくなる。
• 縦軸は、{放射光度, 放射輝度} が {上, 下} ほど大きくなる。

問い 2

星の形を球とみなし、放射光度と放射輝度の大小をくみあわせると、表面積の大小がわかり、 体積の大小もわかる。

放射光度は 星2 が 星1 の a 倍で、 放射輝度は 星2 が 星1 の b 倍のとき、 半径、表面積、体積はそれぞれ、星2 が 星1 の何倍か。

問い 3

(問い 2 の答えをもとに考えて、) (あ) (い) (う) (か) (き) (く) (さ) (し) (す) のうちで、 星の体積がいちばん大きくなるのはどれで、いちばん小さくなるのはどれか。