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第1回 太陽系の骨格太陽と8惑星を、頭の中に置く

太陽系そのものを覚える対象にする。太陽と8つの惑星を実際の並びで頭の中に置き、それぞれの天体の前に立ったら、大きさ・重さ・密度・中身・距離・衛星・特徴が思い出せる状態をつくる。

この回で作る型(天体の前に立つ → 巡る → 思い出す)は、そのまま地球層で国や地域を覚えるときに使う。2週かけてよい回

01

この回の到達目標

  1. 太陽から海王星までを順・逆で言い、各天体の分類(岩石/巨大ガス/巨大氷)を添えられる詰まり0回。
  2. 任意の天体を指定されたら、カードの内容を見ずに7割以上言える質量(地球比)・半径・密度・中身・太陽からの距離・地球からの光の時間・衛星・特徴。
  3. 天体をまたいだ比較に答えられる例:「密度の高い順」「自転が逆向きの惑星」「質量と大きさの順が入れ替わる2つ」。
02

2つの見取り図

太陽系は、距離と大きさを同じ縮尺で描くと惑星が点になり、何も見えません。そこで頭の中に2枚の図を持ち、行き来します。

配置図 ― 太陽からの距離(天文単位 AU、横軸は対数目盛) 太陽 0.39 0.72 1 1.52 小惑星帯(第4回) 5.2 9.5 19.2 30.1 カイパーベルト(第4回) 色:青=岩石惑星/紫=巨大ガス惑星/緑=巨大氷惑星。外側ほど間隔が広がる(火星→木星で約3.7AU、天王星→海王星で約11AU)
比較図 ― 大きさ(半径の比。太陽は縁だけ) 太陽=地球の約109倍 木 11.0 土 9.1 天 4.0 海 3.9 地球=1 とした半径
配置図で「どこにあるか」、比較図で「どれくらいの大きさか」を見ます。天体の前に立つときは配置図から入り、大きさを思い出すときだけ比較図に切り替えます。
03

天体の巡り方

覚える中身は天体ごとに違ってよい。近づく順番だけ揃える

どの天体でも同じ順番で近づくと、思い出すときの足場になります。中身が違っても、順番が同じなら「次は何を見る場所か」が分かります。

頭の中の動きそこで思い出すもの
① 位置配置図の上で、その天体に向かう太陽からの距離、地球からの光の時間、公転周期
② 周り近づくと衛星や環が見えてくる衛星の数と名前、環
③ 外観天体の表面を見る大きさ、色、地形や模様、大気、温度、自転
④ 断面天体を半分に切って中を見る物質構成、密度
⑤ 重さ比較図に切り替え、地球と並べる質量(地球比)、半径(地球比)
天体カードの使い方(記憶用)

天体カードは、はじめは画像だけが出ている状態です。画像をクリックすると数値と主成分が開き、もう一度クリックすると閉じます。
使い方:画像だけを見て①位置〜⑤重さを口に出し、そのあと開いて答え合わせをしてください。
「地球からの距離」の幅は、最も近づくときと最も遠いときの値です。公転で両者の位置関係が変わるため、1つの値になりません。主成分は、惑星は大気の体積比、太陽は天体全体の質量比です。

実画像を使う手順(1天体3分)

見る1分——探査機の実画像を見ながら、カードを声に出して読む。閉じる1分——目を閉じて①〜⑤を巡り、思い出せたものを言う。照合1分——カードと見比べ、抜けた項目に印をつける。翌日はその項目から巡ります。
画像:NASA Science の各惑星ページ(science.nasa.gov/solar-system/planets)、NASA Photojournal(photojournal.jpl.nasa.gov)。断面図は同じ名前で「interior」と添えて探すと出てきます。

04

太陽

太陽太陽系でただ一つの恒星SUN / G2V
質量約2.0×10³⁰ kg
地球の約33万倍
半径約69.6万km
地球の約109倍
地球からの距離約1億5,000万km=1AU
光で約8分20秒
温度表面 約5,500℃
中心 約1,500万℃
物質構成(質量比)水素 約73%
ヘリウム 約25%
平均密度約1.41 g/cm³
表面重力274 m/s²
地球の約28倍
磁場数G(黒点は数千G)
11年周期で反転する
特徴
  • 太陽系全体の質量の99.8%以上を占める
  • スペクトル型G2V(黄色の主系列星)。年齢は約46億年
  • 中心部で水素がヘリウムに変わる核融合でエネルギーを出す
  • 固体ではないので場所によって自転の速さが違う(赤道で約25日、極付近で約35日)
05

岩石惑星(地球型惑星)

太陽に近い4つ。岩石と金属でできていて小さく、密度が高い。衛星は少ない。

水星最も小さく、最も太陽に近いMERCURY
質量3.30×10²³ kg
地球の約0.055倍
半径約2,440km
地球の約0.38倍
地球から(最接近〜最遠)約7,700万〜2億2,200万km
光で約4〜12分
自転約59日
太陽から約0.39AU
公転 約88日
外気圏(体積比)O₂ 42% / Na 29% / H₂ 22% / He 6% / K 0.5%
密度5.43 g/cm³
表面重力3.70 m/s²
地球の0.38倍
磁場あり 約200 nT
地球の約1%
中身惑星の大きさに比べて非常に大きな鉄の核(半径の約80%以上、約2,000km)。その外側に薄い岩石の層
衛星:なし
特徴
  • 大気がほぼない(地表の気圧は約10⁻¹⁰ Pa)。表面温度は昼 約430℃、夜 約−180℃と差が極端
  • 極の永久影のクレーターに水の氷があると考えられている
  • 2回公転するあいだに3回自転する(3:2の共鳴)
  • 岩石惑星で自前の全球磁場を持つのは、地球とこの水星だけ
  • 巨大な衝突跡カロリス盆地。探査機はマリナー10号、メッセンジャー、ベピコロンボ
金星最も熱く、逆向きに回るVENUS
質量4.87×10²⁴ kg
地球の約0.82倍
半径約6,052km
地球の約0.95倍
地球から(最接近〜最遠)約3,800万〜2億6,100万km
光で約2〜15分
自転約243日・逆向き
太陽から約0.72AU
公転 約225日
大気(体積比)CO₂ 96.5% / N₂ 3.5%
密度5.24 g/cm³
表面重力8.87 m/s²
地球の0.90倍
磁場なし
中身地球に似た構造(鉄の核・岩石のマントル・地殻)と考えられている。核は半径の約50%ほど
衛星:なし
特徴
  • 大気の約96.5%が二酸化炭素。地表の気圧は約9,200 hPa(地球の約92倍)
  • 水は地表になく、大気にごく微量の水蒸気があるだけ
  • 温室効果で表面は約460℃。太陽に近い水星より熱く、惑星で最も高温
  • 硫酸の厚い雲に覆われ、地表は見えない。地形はレーダー(マゼラン探査機)で調べた
  • 自転が公転より長い(1日が1年より長い)。地球に最も近づく惑星
地球すべての比較の基準EARTH
質量5.97×10²⁴ kg(=1)
半径約6,371km(=1)
自転軸の傾き約23.4度
自転約23時間56分
太陽から1AU
公転 約365.25日
大気(体積比)N₂ 78.1% / O₂ 20.9% / Ar 0.9%
密度5.51 g/cm³
惑星で最も高い
表面重力9.81 m/s²
(この値が基準)
磁場あり 25,000〜65,000 nT
中身鉄とニッケルの核(内核は固体、外核は液体)、岩石のマントル、地殻。核は半径の約55%(約3,480km)
衛星:(半径 約1,737km=地球の約4分の1。平均距離 約38万km、光で約1.3秒)
特徴
  • 大気は窒素 約78%・酸素 約21%。地表の気圧は約1,013 hPa
  • 表面に液体の水がある(海が表面の約71%)。生命が確認されている唯一の天体
  • プレートが動く(プレートテクトニクス)
注意この回の地球は宇宙から見た姿だけです。国や地名は地球の回(第6回以降)で扱います
火星赤い惑星MARS
質量6.42×10²³ kg
地球の約0.11倍
半径約3,390km
地球の約0.53倍
地球から(最接近〜最遠)約5,500万〜4億km
光で約3〜22分
自転約24時間37分
傾き 約25度
太陽から約1.52AU
公転 約687日
大気(体積比)CO₂ 95.1% / N₂ 2.6% / Ar 1.9% / O₂ 0.2%
密度3.93 g/cm³
表面重力3.71 m/s²
地球の0.38倍
磁場なし
地殻に残留磁化 約2,000 nT
中身鉄を主とする核、岩石のマントルと地殻。核は半径の約50%ほど(約1,800km。インサイトの地震観測で測られた)。表面の赤は酸化鉄(さび)の色
衛星:フォボスダイモス(どちらも小さくいびつな形)
特徴
  • 大気は約95%が二酸化炭素で、とても薄い(地表の気圧は約6 hPa、地球の約0.6%)
  • 太陽系最大級の火山オリンポス山(高さ約22km)、巨大なマリネリス峡谷
  • 両極に氷の極冠。地下にも氷があるが、いまの気圧では液体で存在しにくい
  • 全球磁場はないが、南半球の地殻に残留磁化が残る
  • 1日の長さと自転軸の傾きが地球に近い
06

巨大惑星

小惑星帯より外側の4つ。大きく、軽い物質が多く、密度が低い。4つともをもち、衛星が多い。木星・土星は巨大ガス惑星、天王星・海王星は巨大氷惑星

衛星の数は変わる

下の数はNASA Space Placeの記載(2026年7月更新のページ)によります。木星は2026年4月時点で115、土星は2026年6月時点で293。資料によって数え方や時点が違うので、数は日付と一緒に覚え、ときどき確認してください。名前のある主要な衛星のほうが変わりにくく、覚える価値があります。

木星最大の惑星JUPITER / ガス
質量1.90×10²⁷ kg
地球の約318倍
半径約69,900km
地球の約11倍
地球から(最接近〜最遠)約5億9,000万〜9億7,000万km
光で約33〜54分
自転約9時間56分
惑星で最短
太陽から約5.2AU
公転 約11.9年
大気(体積比)H₂ 89.8% / He 10.2%
密度1.33 g/cm³
表面重力(雲の上端)24.8 m/s²
地球の2.5倍
磁場あり 惑星で最強
地球の約2万倍
中身主に水素とヘリウム。深部では高圧で水素が金属のようにふるまう(金属水素)。中心部の核の状態は研究が続いている
衛星:115(2026年4月時点)。主要なガリレオ衛星イオ(活発な火山)、エウロパ(氷の下に海があると考えられる)、ガニメデ(太陽系最大の衛星)、カリスト(クレーターだらけ)
特徴
  • 質量はほかの惑星をすべて合わせた量の2倍以上
  • 地球より大きな嵐大赤斑と、横縞の模様
  • 環は薄く暗い。探査機はガリレオ、ジュノーなど
土星環と、水より軽い密度SATURN / ガス
質量5.68×10²⁶ kg
地球の約95倍
半径約58,200km
地球の約9.1倍
地球から(最接近〜最遠)約12億〜16.6億km
光で約1.1〜1.5時間
自転約10時間40分
太陽から約9.5AU
公転 約29.5年
大気(体積比)H₂ 96.3% / He 3.3%
密度0.69 g/cm³
水より小さい
表面重力(雲の上端)10.4 m/s²
地球の1.07倍(地球並み
磁場あり
自転軸とほぼ一致(1度未満)
中身木星と同じく主に水素とヘリウム。中心部の核は、木星と同じく状態も大きさもよく分かっていない
衛星:293(2026年6月時点)。主要=タイタン(厚い大気とメタンの湖)、エンケラドゥス(南極から水が噴き出す)、ミマステティスディオネレアイアペトゥス(片側が暗い)
特徴
  • 主に氷の粒でできた、はっきりした
  • 巨大惑星でいちばん大きいのに、表面重力は地球とほぼ同じ。密度が低いため
  • 北極に六角形の雲の模様
  • 惑星の中で最も衛星が多い。探査機カッシーニ(2017年に任務終了)
天王星横倒しで回るURANUS / 氷
質量8.68×10²⁵ kg
地球の約14.5倍
半径約25,400km
地球の約4.0倍
地球から(最接近〜最遠)約26億〜31.5億km
光で約2.4〜2.9時間
自転約17時間・逆向き
傾き 約98度
太陽から約19.2AU
公転 約84年
大気(体積比)H₂ 82.5% / He 15.2% / CH₄ 2.3%
密度1.27 g/cm³
表面重力(雲の上端)8.87 m/s²
地球の0.90倍(金星と同じ
磁場あり 約60度傾く
中心からもずれる
中身岩石の核のまわりに、水・アンモニア・メタンからなる厚い層(天文学では「氷」と呼ぶ)。外側は水素・ヘリウムの大気(核の大きさははっきりしていない)。大気のメタンが赤い光を吸収するため青緑に見える
衛星:29。主要5つ=ミランダアリエルウンブリエルチタニアオベロン(名前はシェイクスピアとポープの作品の登場人物から)
特徴
  • 自転軸がほぼ横倒し。転がるように公転する
  • 表面重力は 8.87 m/s² で金星とほぼ同じ
  • 1781年にハーシェルが望遠鏡で発見した最初の惑星
  • 近くを通った探査機はボイジャー2号(1986年)だけ
海王星最も遠く、風が強いNEPTUNE / 氷
質量1.02×10²⁶ kg
地球の約17倍
半径約24,600km
地球の約3.9倍
地球から(最接近〜最遠)約43億〜47億km
光で約4.0〜4.4時間
自転約16時間
太陽から約30.1AU
公転 約165年
大気(体積比)H₂ 80% / He 19% / CH₄ 1.5%
密度1.64 g/cm³
巨大惑星で最も高い
表面重力(雲の上端)11.1 m/s²
地球の1.14倍
磁場あり 約47度傾く
中心からずれる
中身天王星と同じ巨大氷惑星。水・アンモニア・メタンの層と水素・ヘリウムの大気
衛星:16。主要=トリトン(惑星の自転と逆向きに公転。捕獲された天体と考えられる)、プロテウスネレイド
特徴
  • 天王星より小さいが重い(質量と大きさの順が入れ替わる)
  • 太陽系で最も強い部類の風。ボイジャー2号(1989年)が暗い嵐大暗斑を撮影
  • 1846年、天王星の軌道のずれから計算で位置を予測して発見された
07

距離の単位(光年との関係)

光年は恒星までの距離に使う単位で、太陽系の中では値が小さすぎて比べにくくなります。そこでこの回では、地球からの距離を光で何分・何時間かで覚えます。同じ「光が進む時間」の考え方なので、第14回で恒星(光年)に出るときにそのままつながります。

距離光の時間光年にすると
地球→月約1.3秒約4.1×10⁻⁸光年
地球→太陽(1AU)約8分20秒約1.6×10⁻⁵光年
地球→海王星(最接近時)約4時間約4.5×10⁻⁴光年
太陽→最も近い恒星(プロキシマ・ケンタウリ)約4.2年約4.2光年
換算の目安

1光年は約9.5兆km、約63,000AU。地球からの距離は公転によって変わるので、カードには最も近いとき〜最も遠いときの幅で載せています。

09

演習

すべてカードを見ずに答え、答えたあとで開いてください。間違えた項目は控えておき、翌日その天体から巡ります。

演習1岩石惑星を並べる

  1. 密度の高い順に4つ並べてください。
  2. 半径の大きい順に4つ並べてください。
  3. 表面が最も高温なのはどれですか。その理由は?
解答
  1. 地球(5.51)>水星(5.43)>金星(5.24)>火星(3.93)。水星は小さいのに密度が高い。鉄の核が大きいためです。
  2. 地球>金星>火星>水星。
  3. 金星(約460℃)。二酸化炭素の厚い大気による温室効果のため。太陽からの距離だけで決まるわけではありません。

演習2光の時間

  1. 太陽の光が地球に届くまで、約何分ですか。
  2. 火星が最も遠いとき、地球との通信は片道で約何分かかりますか。
  3. 地球に最も近づく惑星と、そのときの光の時間は?
解答
  1. 約8分20秒。
  2. 約22分。火星探査機を地球からリアルタイムで操縦できない理由の一つです。
  3. 金星。約2分(約3,800万km)。

演習3衛星から惑星へ

次の衛星はどの惑星のものですか。可能なら、その衛星の特徴も1つ言ってください。

タイタン/トリトン/ダイモス/エウロパ/オベロン/エンケラドゥス/ガニメデ/ミランダ

解答

タイタン=土星(厚い大気)/トリトン=海王星(逆向きの公転)/ダイモス=火星/エウロパ=木星(氷の下の海)/オベロン=天王星/エンケラドゥス=土星(水の噴出)/ガニメデ=木星(太陽系最大の衛星)/ミランダ=天王星

天王星の衛星は文学の登場人物の名前、と覚えておくと見分けやすくなります。

演習4特徴から天体へ

  1. 自転の向きが逆の惑星を2つ。
  2. 密度が水より小さい惑星。
  3. 自転周期が最も短い惑星。
  4. 自転軸がほぼ横倒しの惑星。
  5. 計算で位置を予測してから発見された惑星。
  6. 表面の色が酸化鉄による惑星。
解答
  1. 金星と天王星。
  2. 土星(0.69)。
  3. 木星(約10時間)。
  4. 天王星(約98度)。
  5. 海王星(1846年)。
  6. 火星。

演習5巨大惑星の入れ替わり

  1. 巨大惑星4つを質量の大きい順に並べてください。
  2. 同じ4つを半径の大きい順に並べてください。
  3. 1と2で順番が入れ替わるのはどこですか。それは密度のどんな違いを表していますか。
解答
  1. 木星(約318)>土星(約95)>海王星(約17)>天王星(約14.5)。
  2. 木星(約11)>土星(約9.1)>天王星(約4.0)>海王星(約3.9)。
  3. 天王星と海王星。海王星は小さいのに重い、つまり密度が高い(1.64 対 1.27)。巨大惑星で最も密度が高いのは海王星です。

演習6天体カードを白紙から再現する

天体を1つ選び(サイコロなどで無作為に)、①位置→②周り→③外観→④断面→⑤重さの順で、思い出せることをすべて紙に書いてください。書き終えたらカードと照合し、項目数で正答率を出します。

採点のしかた

カードの数値欄(惑星は9項目、太陽は8項目)+中身+衛星+特徴の各行を1項目として数えます。数値は1桁目と桁が合っていれば正解とします(例:木星の質量「地球の約300倍」は正解、「約30倍」は誤り)。

正答率7割が到達目標②の目安です。何度も落ちる項目は、その天体の実画像のどこに結びつけるかを決め直してください(例:土星の密度=「環の下の水に浮いている土星」の像)。

演習7核の大きさで並べる

  1. 岩石の5天体(水星・金星・地球・月・火星)を、核が半径に占める割合の大きい順に並べてください。いちばん大きいものは、そのことから何が言えますか。
解答
  1. 水星(約80%以上)>地球(約55%)>金星・火星(約50%)>月(約20%以下)。水星は鉄の塊に薄い岩石をかぶせたような姿で、小さいのに密度が高い理由がここにあります。逆に月は鉄が少なく、これが、月が地球のマントルの材料からできたという説の根拠の一つです。
A

第1〜5回の改訂

タイトル内容
1太陽系の骨格この教材。太陽と8惑星の基本情報と特徴。2つの見取り図
2岩石惑星を深める水星・金星・地球(外観)・火星の主な地形、大気、探査の歴史。月の詳細
3巨大惑星を深める木星〜海王星の大気の構造、環、主要衛星それぞれのカード
4小天体小惑星帯(ケレス、ベスタなど)、準惑星(冥王星ほか)、カイパーベルト、彗星、オールトの雲
5太陽と全体の統合恒星としての太陽の詳細、太陽系の形成、全天体の横断比較と巡回

第6回以降(時間軸・銀河層・作業台)は、地球層(第6回〜)に入る前に目的に合わせて見直します。

B

根拠と強度

この回の要素主な根拠示していないこと強度
見ずに思い出す(演習・前日想起)検索練習効果。読み返しより想起のほうが長く残ることが多数の研究で繰り返し示されている(Roediger & Butler 2011 の総説ほか)理解や応用が自動的に伸びること
間隔を空けて繰り返す(前日・3日前)分散学習の効果(Cepeda et al. 2006 のメタ分析ほか)この回の間隔が最適であること
実画像と文章を一緒に使う言葉と図を組み合わせると、言葉だけより学習成績がよいことが多い(Mayer のマルチメディア学習研究)頭の中で像を再構成する手順そのものの効果
地図の上に事実を結びつける地図と一緒に学んだ文章の事実が思い出しやすくなる(Kulhavy らの一連の研究)多くは短い教材と短い保持期間での結果。頭の中だけの地図で同じ効果が出るか
場所法を知識の学習に使う場所法の効果(Dresler et al. 2017 ほか)は無関係な語リストで示されたもの意味のある知識の長期定着に場所法が効くこと
近づく順番を揃える(①〜⑤)検証した研究は確認できていない。想起の手がかりを一定にするための設計判断この順番が最適であること
地球比で数値を覚える検証した研究は確認できていない。比べやすさを優先した設計判断絶対値より残りやすいこと
観察の言語化(Bトラック)Naghshineh et al. 2008/Gurwin et al. 2018。観察訓練で記述の量と質が向上記憶力が伸びること

研究の記述は要約です。効果量や条件は原論文で確認してください。

C

次回の予告

第2回の予告 岩石惑星を深める

水星・金星・地球(外観)・火星の主な地形(カロリス盆地、マクスウェル山脈、オリンポス山、マリネリス峡谷など)、大気の違いとその理由、探査の歴史、そして月の詳細を扱います。第1回のカードに、表面の地図を1枚ずつ重ねる回です。

天体の数値はNASAの公開データに基づく概数です。衛星の数はNASA Space Place(2026年7月31日更新)の記載によります。正確な値は NASA Planetary Fact Sheet(nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet)等で確認してください。惑星の画像はサイト内の image/memoryverse/ に置いたものを表示しています(読み込めないときだけ Wikimedia Commons を参照します)。NASA 等の公開画像で、火星のみ ESA/MPS for OSIRIS Team による CC BY-SA 4.0 です(いずれも改変していません)。引用研究の記述は要約であり、原論文の主張全体を代表するものではありません。