つぎの問いについて、答えをみちびく式 (各惑星に共通につかえる形がのぞましい) をあげたうえで、 結果の数値を表の形でしめしてください。
(この授業の第4回小レポートや「気候・気象学」の第7回小レポートの くりかえしになる部分がありますが、もう一度やってください。)
太陽系の各惑星について
木星型惑星では惑星内部からのエネルギーの流れが無視できないかもしれないが、 この問題ではそれを省略することにする。
期待する有効数字は、(a)(b)(c)は3けた、(d)は1けた。
(『理科年表 2021』 天2～3ページ 「惑星表」「太陽, 惑星および月定数表」と 天11ページ「おもな太陽系天体の大気組成」による。有効数字をへらしたところもある。 下線文字(「_」) は、けたをそろえるために入れただけで、空白とみなしてほしい。)
| 惑星 | 軌道長半径 (対 地球 比) | 惑星アルベド | 表面温度 (K) |
|---|---|---|---|
| 水星 | 0.387 | 0.08 | 442 |
| 金星 | 0.723 | 0.76 | 737 |
| 地球 | 1.000 | 0.30 | 288 |
| 火星 | 1.52_ | 0.25 | 215 |
| 木星 | 5.20_ | 0.34 | |
| 土星 | 9.55_ | 0.34 | |
| 天王星 | 19.2__ | 0.30 | |
| 海王星 | 30.1__ | 0.29 |
太陽系の歴史の初期 (ただし、太陽が準定常状態におちついたころ) の 太陽が出す放射の単位時間あたりのエネルギーは、現在の約 0.7 倍だと考えられている。 【授業で見せたときは「単位時間・単位面積あたり」と書いていましたが、「単位面積あたり」をぬいたほうが正しいです。】 また、数十億年の未来には、現在より大きくなると考えられている。 ここでは、仮に、「初期」には現在の 0.7倍、「未来の一時期」には 現在の 2倍 になるとして、 それぞれの状態での、各惑星の有効放射温度をもとめてみよう。 ただし、現実をはなれた仮定なので、惑星アルベドの値は代表値 0.30 で一定とする。 問題1の (b) を「現在」とみなして、あわせて表にしてみてほしい。
なお、(これは必須の課題とはしないが) 液体の水が存在する条件について、おおまかに考察してみよう。 (水の臨界温度は 647 K で、これをこえると液体と気体の区別がなくなる。)
オンライン授業ツールの8回めのレポートのところで提出してください。
しめきりは6月22日 (2週間後) の 23:30 までとします。
今回のレポートは文章を論文のようにととのえることは要求しませんが、 表を提出するのではなく、表の数値がえられるまでの過程を文にしてください。 (問題文以外のデータ源をつかったばあいは、文献のばあいは論文の参考文献の書きかたに準じて、 ネット情報のばあいは URL と閲覧日付をふくめて (できれば著者・題目も) 書いてください。) また、ファイルサイズをあまり巨大にしないでください。 1つのレポートは、なるべく1メガバイト以内、最大でも5メガバイト以内にしてください。