酸素がないのにどうして太陽は燃えているの！？【知らないとかなりヤバい！】→「え、これって常識！？」「想像と違った…」

こんにちは、ヨムーノ編集部です。

空を見上げて太陽を思い浮かべたとき、「あれ?」って思ったことありませんか?

理科の授業で「燃えるには酸素が必要」って習ったのに、宇宙には酸素がないはず。どうして太陽は燃えているように見えるのでしょう？

その理由、説明できますか？

りんごのイラスト／タワシ
※一部、AI生成画像を使用しています。

宇宙に酸素はないのに、どうやって燃えている？

宇宙空間には酸素がほとんどありません。
それなのに、太陽はなぜ燃えているように見えるのでしょう？

① 太陽の中には酸素がたっぷりある
② 宇宙には見えない酸素が広がっている
③ 太陽は燃えているのではなく、別の仕組みで光っている

さて、どれが正解か、わかりますか？

正解は…

「③ 太陽は燃えているのではなく、別の仕組みで光っている」が正解でした！

少しひっかけ問題のようですが、私たちが普段見ている「火（燃焼）」と、太陽で起きている現象は、全く別物なのです。

なぜ酸素なしで燃えるの？

つい「太陽は巨大な火の玉」と思ってしまいますが、それは私たちが地球上の常識で考えてしまうからです。

実は「燃えていない」！？

地球上でモノが燃える現象は、物質が酸素と結びつく「化学反応（酸化）」です。 一方、太陽で起きているのは、酸素を必要としない「核反応」という現象。

つまり太陽は、焚き火のように燃えているのではなく、自らの重さでギュウギュウに押しつぶされた中心部で、とてつもないエネルギーを生み出しているのです。

キーワードは「核融合（かくゆうごう）」

ここが少し難しい話ですが、太陽の正体は巨大な「ガスの塊（主に水素）」です。

太陽の中心は、ものすごい重力と圧力で温度が約1500万度にもなります。 この極限状態で、水素の原子どうしがくっついて別の物質（ヘリウム）になります。これを核融合と言います。

整理すると、イメージはこんな違いです。

• 地球上の火：酸素と結びつく化学反応で熱や光が出る
• 太陽の光：原子が融合する核融合で、光と熱が生まれる

簡単に言えば、太陽は「燃えている」のではなく、核融合でエネルギーを作り続けている状態。だから、酸素がほとんどない宇宙空間でも輝き続けることができるんですね。

コップの氷が溶けるとどうなる?

コップに氷と水がギリギリまで入っています。この氷が完全に溶けたとき、水はどうなるでしょうか?

①あふれる
②あふれない

さあ、あなたはどっちだと思いますか?

正解は…

②の「あふれない」が正解でした!

コップの縁ギリギリまで氷水が入っていても、氷が溶けてもあふれることはありません。

「え、氷が溶けたら水が増えてあふれるんじゃないの?」と思った方も多いのではないでしょうか?

なぜ水面の高さは変わらないの?

これは「アルキメデスの原理」と関係しています。

水に浮かんでいる氷は、自分の重さと同じだけの水を押しのけています。つまり、氷が押しのけている水の体積と、氷が溶けてできる水の体積がまったく同じなんです!

もう少し詳しく説明すると、氷は水よりも密度が低いため水に浮きます。でも、氷の重さ自体は変わりません。

例えば10gの氷は、溶けると10gの水になります。そして、浮かんでいた氷が押しのけていた水の量も、ちょうど10g分の体積なのです。

だから、氷が溶けても水面の高さは変わらないというわけですね。

ちなみに、これは地球温暖化で北極の氷が溶けても海面がすぐには上がらない理由の一つでもあります(ただし、陸地の上にある氷河や南極の氷が溶けると、その水が海に流れ込むので海面は上昇します)。

この現象は小学校高学年から中学校で学習する内容。子どもに質問されたときにサッと答えられたら、ちょっとカッコいいかもしれませんね!

果たして、正解がわかったでしょうか?もし間違えた場合はこの機会に覚えて、クイズとしてまわりに出題してみてくださいね!

音が速く伝わるのはどっち？

同じ条件（同じくらいの温度）だとして、音が速く伝わるのは次のどちらでしょうか？

①空気の中
②水の中

さて、どっち？

正解は…

②の「水の中」が正解です！
音は空気よりも、水の中のほうがずっと速く伝わります。

目安として、温度が20℃くらいなら、空気中の音速は約343m/s、水中は約1480m/s。水のほうがだいたい4倍以上速いイメージです。

なぜ水のほうが速いの？

ポイントは、「音は“物質の振動”が伝わる現象」だということです。
音は光みたいに勝手に飛んでいくものではなく、空気や水などの粒が押し合いへし合いしながら、振動のリレーで進みます。

水は空気より粒どうしがぎゅっと詰まっていて、押したときに“隣へ振動が伝わる”のが得意です。だから、同じように揺らしても、振動のバトンが速く回っていきます。ざっくり言えば、「水のほうが音の通り道として“つながりが強い”」ので速い、というわけですね。

じゃあ一番速いのは？

ついでに覚えるとドヤれる知識です。

一般に音の速さは、
気体（空気）＜液体（水）＜固体（金属など）
の順で速くなりやすいです。

例えば金属（鉄や鋼）の中だと、音は水よりさらに速く伝わります。線路に耳を当てると遠くの音が先に聞こえる、みたいな話が出てくるのはこのためです。

ひっかけポイント：温度でも変わる

注意点もひとつ。空気中の音速は温度が上がるほど速くなります。冬より夏のほうが少し速い、という感じです。ただ、条件が同程度なら「空気より水のほうが速い」はまず揺らぎません。

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