太陽等、火から発生する光について

質問

昔に授業から聞いた内容について今更ながら疑問を感じるようになりました。
理科の授業の先生からの余談なのですが「太陽から発せられる光は100万年前に作られた光で、太陽の中心で作られた光が超高密度(太陽の中)を移動して外に出るまでに100万年かかる」という内容でした。
そこで疑問に思ったのは太陽(またはライター等の火)から発生する光というのは、中心からしか作られないのですか？火の表面を2次元的にとらえた場合、光は発生していないのでしょうか？
自分の愚考では、火の中心で作られた光の可視光(またはエネルギー)が火の形を形成しているだけで、表面は光を発しない。というものなのですが、それだと太陽の大きさの大部分は見えるだけ？という考えに陥ってしまいます。
よくわからない言葉で質問して申し訳ありませんが、結構悩んでいます。言葉がよくわからない所がありましたらご指摘ください
よろしくお願いします

回答No.2

fatbowler · ベストアンサー

「太陽から発せられる光は100万年前に作られた光」というのは正確な表現ではなく、
「面白おかしく言えば、こう言ってしまってもあながち間違いではない」
という類のもので、誤解を生じる表現だと思います。

太陽のエネルギーの源は、中の方で起こっている核融合反応です。
そこで作られたエネルギーは、ガンマ線という非常に強い放射線として周りに
広がるのですが、それが周りの原子に吸収されて、その原子はエネルギーが
高くなってガンマ線を出して・・・ということが連鎖的に起こって、表面に
届くころにはよりエネルギーの低い可視光を中心とした光になって外へ放射
されることになります。
ガンマ線も可視光も、波長が違うだけで同じ電磁波なので、両方「光」といっても
間違いではありませんが、発生した光は周りの原子に吸収されたらそこで終わりです。
その原子が再び光を出しても、それは前の光とは別のものです。
例えば、ソーラーパネルで作った電気で蛍光灯を灯しても、それはもう太陽の
光ではありませんよね？
この「ソーラーパネル＋蛍光灯」と同じことが、原子１個１個で起こっているのです。

見方を変えると、太陽を構成する全ての原子が光を出して（光って）います。
中の方の光は、太陽が不透明なので見えず、表面の原子から出た光のうち
外を向いたものだけが宇宙へ放出されている、ということになります。

ライターの火も同じで、炎のあらゆる部分から光が出ています。
場所によって温度が違いますし、ススが燃えて明るい光を出す、ということも
起こっているので、場所によって出ている光の強さは違いますが、炎の中の
全ての場所で光が発生しているのは同じです。

お礼

太陽の光は連鎖反応によって発生しているのですか・・・
太陽と原子炉はほぼ同じって話を聞いた事を思い出しました、そういう意味だったのですね
ソーラーパネルと蛍光灯という表現がとてもわかり易くて助かりました

完璧に疑問が解けました！ありがとうございました！

回答No.3

potachie

>> もしかして核融合等で生成された金属原子は表面近くに集まり、熱せられて赤く見えるの・・・か？

ほぼ正解です。
太陽の光と色は黒体放射によるものです。
炭のような黒いものを熱すると赤くなります。これは炎の色ではなく、温度による色です。電球なども同じで、電流が流れるから光のではなく、電流が流れることで温度が上がるため、光るんですね。
「金属」かどうかは、関係ありませんが、温度は関係します。

温度が低いと赤くなります。少し高くなると黄色、高くなると白く、なりもっと高いと青くなります。夜空の星に様々な色があるのは、星々によって温度が違うからです。太陽の色はまぶしすぎない位置でみることができたらオレンジなんだそうです。

ちなみに、太陽で最も温度が高いのは、フレアという部分です。太陽の中心じゃないんですね。太陽の表面はかなり動的な環境で面白いですよ。
ご質問者が考えているよりも太陽の「表面」はずっと外側なのかもしれません。「表面」ってなんでしょうね。
恒星の一生や太陽などをテーマにした科学雑誌やムックを見られると面白いと思いますよ。

お礼

新たに浮かんでしまった疑問にまで返答して頂いてありがとうございます！自分の考えが少し当たってて少しほくそ笑んでます・・・

科学雑誌か・・・お金なくてずっと見れなかったんですがやっぱり読みたくなってきました

回答No.1

ESE_SE

太陽で光が発生するのは、太陽の中央において重力により発生する高温・高圧により核融合が発生するためです。
この効果は太陽の表面近くでは圧力が低いため発生しにくく、そのため中央で発生した光が表面まで「染み出してくる」のを待つことになります。

一方で、ライターの光の原因はガスの燃焼です。
燃焼は酸素と燃料（ブタンガス）の接触による燃焼により発生するもので、むしろ炎の表面で強く発生します。
その証拠に、ブタンガスの濃度が一番高いはずのガス吹き出し口ではあまり明るい光を発生していませんし温度も他に比べて低めです。
発火点の熱量を得たガスが広い空間に広がり、酸素を含んだ空気と接触することで燃焼反応が進み、ススが熱せられることで明るく輝きます。
さらに多くの酸素と接触するとさらに燃焼反応が進み、最も温度が高くなりますがその時には輝くススが無くなりますので肉眼には見えません。
ですから、ライターで一番温度が高いのは表面の一番輝いている部分よりも上方ということになります。
実際試してみると、炎に直接当てるよりも炎の少し上方に対象物を置いた方が早く燃えます。

お礼

太陽とライターの光の発生原理は全くの別だったのですね・・・
わかりやすい説明ありがとうございました！
太陽の中心で光が生成される原理はわかったんですが、なら太陽の表面近くは一体なんなのですかね・・・？赤いという事は火に類似するものだと考えてしまうのですが、光は発生しない・・・不思議です(;´・ω・`)
もしかして核融合等で生成された金属原子は表面近くに集まり、熱せられて赤く見えるの・・・か？
新たな疑問を浮かべて申し訳ありません・・・
ありがとうございました