こんにちは、おとなネット相談室のお時間です。

6/19 の社長のつれづれ で　「太陽が熱くなっても地球が熱くならないのはなんでですか？」　という質問をされたので　「んなことヤフー知恵袋に投稿しろよ」とか思ったのですが　たのしく考えていきましょう！

▼教えて！ Google先生！
というわけで、とりあえず Google 先生に聞いてみました。 “太陽 地球 熱くならない” で検索！

太陽は実は熱くないんだよ！ なにせ実は太陽には宇宙人が住んでいるんだぜ！でも宇宙人たちは5次元の存在で・・・

ぼ く は、そ っ と、ブ ラ ウ ザ を 閉 じ た

（※本当にありました）

▼空想実験

地道にやります。下記のような空想で実験をしてみましょう。

　(1) 時間は停止しているものとする
　(2) 太陽の表面温度は 6000K とする
　　　※ K：ケルビン、絶対温度
　　　　　6000K は摂氏に直すと 5727℃
　(3) 太陽の半径を 0.6 x10⁶ km 、太陽と地球との距離を150 x10⁶ km とする

以上の条件で、仮に 太陽が一瞬で地球を飲み込む程の大きさに膨張したとするとき、太陽の表面温度は何度になるか？、を計算してみます。そうすれば地球にどのくらいの熱が来ているかの目安になるんじゃないかなぁ、と。

計算方法はさほど難しくありません。

　(1) 現在の太陽の表面積 S₀ を計算する
　(2) 膨張後の太陽の表面積 S₁ を計算する
　(3) 現在の太陽の温度を T₀、
　　　 膨張後の太陽の温度を T₁ とすると
　　　 下記の式が成り立つ

S₀ ： S₁ ＝ T₀ ： T₁

さて、計算式が出るとみんな読む気を無くすので途中経過は省きます。 S=4πr² の公式を使って求めた、膨張前と膨張後の表面積は下記の通り。

　S₀ = 24 x10⁶ km²
　S₁ = 280,000 x10⁶ km²

1万倍以上も違うんですねぇ。で、これと T₀ = 6000K を元に計算すると、

T₁ = 0.5 K

・・・つまり、太陽が膨張後の表面温度（≒地球に届く太陽熱）は 0.5 K （ 摂氏ではマイナス272.5 ℃）。
なお、元の温度 T₀ をコロナの温度である 100万K として計算しても、 85 K （マイナス188 ℃）。

え・・・？　(ﾟдﾟ)　たったの？

▼計算でわかったこと
賢明な読者はお気づきかと思いますが、

宇宙は真空で熱伝導が発生しないのだから
こんな計算は無意味だ！

というご指摘があるかと思います。全くその通りです。ただし誤りからも得るものがあります。上記の結果から

どうも太陽の表面温度と地球の温度には ほとんど関係がない

ということがわかりました。エネルギーが全然足りないんですから。じゃあ太陽からはどんなエネルギーが届いているんでしょうか？

▼太陽から地球への熱の伝え方
宇宙は真空なので熱伝導はありません(*1)。
真空中をエネルギーが伝導する方法は何通りかありますが 99.9% は 光 です（参考）。ここでは赤外線、紫外線など目に見えない光も含みます。

太陽の中心部には 太陽核 があり、ここで核融合による膨大なエネルギーが生成されています。ちなみに太陽核の温度は 1500万度 と桁違いです。ここで生成される膨大な核融合エネルギーが光エネルギーになって地球に届いています(*2)。

▼まとめ
以上でガッテンしてただけましたでしょうか？
長くなりましたが、ほとんど太陽表面温度と地球温度の擬似相関の証明に使ってますね。

なお調べるのに結構な時間がかかっておりますので、今後そういった疑問はご自分で解決していただけたらなぁ❤ と思います。

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*1　太陽からの熱伝導はない
厳密に言えばわずかながらあります。これは太陽自身が毎秒100万トンの質量をプラズマとして放出しており、この質量にエネルギーが含まれているためです。これを 太陽風 といいます。ただ私の計算だと地球に届くのは毎秒500グラム程度でしたので、全体からすれば無視出来る程度です。おまけに太陽風は地磁気によってほとんどブロックされてますし。ですので社長の　「ナントカ膜で守られているのではないか？」　というのも実はイイ線いってたりします。地球磁気圏 とか 地磁気観測所のQ&A あたりが参考になります。

*2　核融合のエネルギーが光エネルギーに
核融合で発生したガンマ線（キツイ放射線。浴びるとすぐ死ねるレベル）が普通の光に変わるのですが、その辺の詳細な話は この辺 で記述されています。

▼おまけ： 今回の記事のために調べたサイトのタイトル　（の一部）

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訂正情報 @ [ 2013/06/28 2:09 ]
　投稿当初、球体の表面積の公式を　S=4πr³　と記載しておりましたが　S=4πr²　の誤りです。訂正してお詫び申し上げます。
　※ 計算はちゃんと 2乗でやってましたので値は大丈夫です