天文宇宙検定2級 ⑩ 宇宙における生命

宇宙での人類の生活と、地球外の生命・惑星を探る分野です。回転による疑似重力を利用するスペースコロニー(トーラス型など)の設計思想に加え、太陽系外惑星をどう見つけるかが中心テーマです。1992年の最初の系外惑星発見、視線速度を測るドップラー法や明るさの減光を捉えるトランジット法、補償光学、系外惑星の命名規則、TRAPPIST-1の7つの地球サイズ惑星などが頻出です。系外惑星の探査手法ごとに「何を測定して惑星を検出するか」を整理して押さえると理解しやすい分野です。

この分野の問題28問を、選択肢・正解・解説つきで掲載しています。まず自分で解答を考えてから「正解と解説を見る」を開いて答え合わせをしてください。

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300スペースコロニーとは、地球近傍の宇宙空間に建造された何を指すか

  1. A宇宙探査用ロケット
  2. B構想上の巨大居住構造体
  3. C人工の小惑星
  4. D実在する観測施設
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正解:B構想上の巨大居住構造体

スペースコロニーは宇宙空間に建造される構想上の巨大居住構造体である。

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301スペースコロニーで疑似重力を発生させるために必要な動作は何か

  1. A対称軸の周りに回転させる
  2. B磁場を強力に制御する
  3. C巨大な推進剤を燃焼させる
  4. D地球と同じ引力を利用する
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正解:A対称軸の周りに回転させる

対称軸の周りに回転させることで生じる遠心力を疑似重力として利用する。

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302ある直径6.5kmのスペースコロニーで、地球重力に等しい疑似重力を得るために想定される自転周期は何秒か

  1. A138秒
  2. B114秒
  3. C144秒
  4. D60秒
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正解:B114秒

直径6.5kmのタイプでは周期114秒で自転させると地球重力(1G)に等しくなる。

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303トーラス型スペースコロニーを1975年に設計した組織はどこか

  1. Aアメリカ空軍
  2. Bスタンフォード大学
  3. CNASA
  4. Dヨーロッパ宇宙機関
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正解:Bスタンフォード大学

1975年にスタンフォード大学で設計されたものがトーラス型タイプである。

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304太陽系外惑星の定義として正しいものはどれか

  1. A太陽系に近い場所にある恒星
  2. B太陽系内の巨大なガス惑星
  3. C太陽以外の恒星を公転する惑星
  4. D太陽の周りを公転する小惑星
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正解:C太陽以外の恒星を公転する惑星

太陽系外惑星は、太陽系以外の恒星の周りを公転する惑星のことである。

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3051992年に初めて系外惑星が発見された際、その惑星が回っていた天体は何か

  1. Aパルサー
  2. B白色矮星
  3. C褐色矮星
  4. D赤色巨星
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正解:Aパルサー

1992年にミリ秒パルサーPSR 1257+12の周囲を公転する複数の惑星が発見された。

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306系外惑星の探索に使われる「ドップラー法」の別名は何か

  1. Aマイクロレンズ法
  2. Bトランジット法
  3. C直接撮像法
  4. D視線速度法
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正解:D視線速度法

ドップラー法は視線速度法とも呼ばれる観測手法である。

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307トランジット法で系外惑星の有無を調べる際、何を測定するか

  1. A惑星の直接的な画像
  2. B惑星が発する電波の強度
  3. C恒星の表面温度の変化
  4. D恒星の明るさの変化
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正解:D恒星の明るさの変化

惑星が恒星の前を通過する際のわずかな減光(明るさの変化)を観測する。

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308地球程度のサイズの系外惑星を観測する際、大気のゆらぎを補正するために用いられる技術は何か

  1. A分光観測装置
  2. B赤外線干渉計
  3. C補償光学
  4. D直接撮像法
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正解:C補償光学

補償光学によって大気のゆらぎを補正し、小さな天体像の観測を可能にする。

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309系外惑星の命名において、親星の名前に付与される符号は何か

  1. Aローマ数字のⅠⅡⅢなど
  2. B大文字のBCDなど
  3. C小文字のbcdなど
  4. D数字の123など
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正解:C小文字のbcdなど

系外惑星の名前は親星の名前に小文字のbやcなどを付けて表す。

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310TRAPPIST-1の周りで7つの地球サイズの惑星が見つかったのは何年か

  1. A2017年
  2. B2024年
  3. C1980年
  4. D1995年
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正解:A2017年

2017年にTRAPPIST-1の周りで7つの惑星が見つかったと報告されている。

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311TRAPPIST-1の大きさは、太陽と比較してどの程度か

  1. A太陽の2倍ほど
  2. B太陽と同程度
  3. C太陽の8%ほど
  4. D太陽の50%ほど
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正解:C太陽の8%ほど

TRAPPIST-1は太陽の8%ほどの大きさしかない。

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312生物の体をつくる、アミノ酸が多数つながってできた主要な高分子は何か

  1. Aタンパク質
  2. B炭水化物
  3. C脂質
  4. D核酸
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正解:Aタンパク質

アミノ酸が多数結合してできるタンパク質は、生物の体を構成する主要な高分子である。

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313DNAに含まれる塩基として、RNAには存在しないものはどれか

  1. Aアデニン
  2. Bグアニン
  3. Cウラシル
  4. Dチミン
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正解:Dチミン

DNAにはチミンが含まれるが、RNAではチミンではなくウラシルが用いられる。

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314生命の遺伝情報の最小単位である「トリプレット」は何個の塩基の並びか

  1. A3個
  2. B5個
  3. C2個
  4. D4個
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正解:A3個

ヌクレオチドの塩基が3つ並んだ並び方が最小単位の遺伝情報である。

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315細胞の働きを維持する代謝を行わず、他の細胞を利用して自己複製する境界的存在は何か

  1. A古細菌
  2. B細菌
  3. C真正細菌
  4. Dウイルス
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正解:Dウイルス

ウイルスは代謝を行わず他の生物の細胞を利用して増殖する境界的存在である。

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316光合成を行う地球の植物がよく吸収する光の領域の組み合わせはどれか

  1. A緑色領域のみ
  2. B紫外線領域のみ
  3. C青色領域と赤色領域
  4. D赤外線領域のみ
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正解:C青色領域と赤色領域

葉緑体のクロロフィルは青色領域と赤色領域の光をよく吸収し、緑色光を反射するため葉は緑に見える。

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317地球の植生の反射率がシャープに増加する領域(レッドエッジ)は何μm付近か

  1. A0.7μm付近
  2. B0.1μm付近
  3. C2.5μm付近
  4. D1.5μm付近
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正解:A0.7μm付近

赤色の端付近で反射率がシャープに増加することをレッドエッジと呼ぶ。

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318生物の細胞内にあるエネルギー発生に関係する小器官は何か

  1. Aミトコンドリア
  2. B核膜孔
  3. Cゴルジ体
  4. Dリソソーム
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正解:Aミトコンドリア

ミトコンドリアはエネルギー発生に関係する小器官である。

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319進化の過程でかつて別種の生物だったものが共生してできたと考えられる細胞構造はどれか

  1. Aリボソームと小胞体
  2. Bミトコンドリアと葉緑体
  3. C核膜孔と滑面小胞体
  4. D核膜とゴルジ体
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正解:Bミトコンドリアと葉緑体

ミトコンドリアと葉緑体は、かつて共生した別種の生物だったと考えられている。

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320生物界を分ける3つのドメインは、真正細菌、古細菌と何か

  1. A多細胞生物
  2. B原生生物
  3. C単細胞生物
  4. D真核生物
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正解:D真核生物

現代の生物界は真正細菌、古細菌、真核生物の3つに分類される。

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321進化の過程で、酸素大気を作り出した最初の光合成生物はどれか

  1. Aフラボバクテリア
  2. B好熱菌
  3. Cシアノバクテリア
  4. Dメタン生成菌
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正解:Cシアノバクテリア

最初の光合成生物であるシアノバクテリアが酸素を大気中に放出した。

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322恐竜などの大量絶滅の原因とされた天体衝突のクレーターはどこで発見されたか

  1. Aオーストラリア・アウトバック
  2. Bメキシコ・ユカタン半島
  3. Cカナダ・ケベック州
  4. Dアフリカ・サハラ砂漠
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正解:Bメキシコ・ユカタン半島

メキシコのユカタン半島でチクシュルーブ・クレーターが発見されている。

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323中生代白亜紀末(K/Pg境界)に絶滅した生物の代表例はどれか

  1. A単細胞生物
  2. B両生類
  3. C恐竜
  4. D哺乳類
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正解:C恐竜

約6600万年前の事変が恐竜などの大量絶滅をもたらしたと考えられている。

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324生命が誕生したと考えられる約38億年前の地球環境はどのようなものだったか

  1. A高気圧で窒素のみが充満した環境
  2. Bきわめて高温で酸素がほとんどない
  3. C寒冷で酸素が豊富な環境
  4. D低温度で大気が安定した環境
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正解:Bきわめて高温で酸素がほとんどない

約38億年前に酸素のほとんどない高温環境下で生命が発生したと考えられている。

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325太陽のような恒星を回る系外惑星が世界で初めて発見されたのは何年か

  1. A1980年
  2. B1966年
  3. C1992年
  4. D1995年
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正解:D1995年

1995年に通常の恒星を回る系外惑星が世界で初めて発見された。

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326DNAの二重らせん構造において、遺伝情報の配列を決めるものは何か

  1. A64通りのタンパク質
  2. B2種類のアミノ酸
  3. C20種類のアミノ酸
  4. D4種類の塩基
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正解:D4種類の塩基

遺伝情報の配列を決定する4種類の塩基がDNAの構造の基本である。

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327大気中の二酸化炭素が海に溶け、カルシウムイオンと反応して最終的に海底に沈殿してできた物質は何か

  1. A隕石
  2. B石灰岩
  3. C花崗岩
  4. D火山灰
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正解:B石灰岩

二酸化炭素は海中のカルシウムイオンと反応して沈殿し、最終的に石灰岩に変わった。

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