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現役九大生講師による「九州大学理学部地球惑星科学科」の研究紹介

現役九大生講師による九州大学 理学部地球惑星科学科 の研究紹介

山田 (講師)

現在、九州大学理学部地球惑星科学科3年。東京都の私立高校出身。

今は大学で地球科学、特に地震学を勉強しています(する予定です)。もともとこの分野に興味があり、また九大には地震の観測データが豊富にあるので、それを求めてはるばる東京からきました。

受験では地学を使いまして、高校での授業がなく参考書の揃いもよくない中独学で勉強をしました。九大の2次試験では受けた科目の中で、地学が最も得点率が高かったということもあり、自力で合格点に到達するメソッドは心得ているつもりです。

今回は私が所属する理学部地球惑星科学科でどんな研究が行われているのかを紹介したいと思います。

 

 

そもそも地球惑星科学とは?

地球

(画像:https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9C%B0%E7%90%83)

地球惑星科学と聞いて何を思い浮かべるでしょうか。

地震、火山、天気、地層、化石、宇宙...などなど、いろいろキーワードが浮かんでくると思います。

基本的には、以下の4つの分野に分類されます。

地球の中のこと(固体地球分野)...地球の構造、地震、火山など

地球の表面のこと(地質分野)...地層、化石など

空のこと(大気海洋分野)...気象、海流など

宇宙のこと(天文分野)...太陽系の惑星、恒星、銀河など

地球惑星科学を勉強していて面白いのは、自分の身近な現象を扱えるということです。

例えば、地震や火山(噴火)は日本に住んでいればよく経験しますし、天気については毎日のように気に掛けるでしょう。

そういう自分たちに関係の深い分野についての知見が深まるのが、地球惑星科学の良いところであり、飽きない理由でもあります。

 

地球惑星科学科の研究分野

九州大学では、上に挙げた4つの分野をさらに細かく17の研究分野に分けて研究しています。(学生も3年後期になったら17のうちいずれかを選んで所属します。)

その17の研究分野のうち、私がよく知っている5つの分野をここで紹介しようと思います。

なお、地球惑星科学科のHPに全て載っているので、興味のある方はご覧ください。

 

宇宙地球電磁気学分野

オーロラ

(画像:https://ontrip.jal.co.jp/ame/17312856)

この研究室では、太陽と地球の相互作用について研究しています。

地球が一つの磁石にたとえられるのはどこかで聞いたことがあるかと思います。(方位磁石が北を向くのはこのおかげですね。)

また、太陽からはプラズマと言って、高いエネルギーを持った粒子が常に地球にやってきています。太陽風と言います。

地球の磁石の性質と太陽からのプラズマは、お互いに相互作用を及ぼしあっています。

例えば、オーロラはその代表例の一つです。プラズマが地球の磁石の性質によって、北極と南極に集められて、地球大気に触れることで緑や赤に発光します。

他にもいろいろな磁気的現象があるので、興味があれば是非調べてみてください。

 

大気流体力学分野、気象学・気候力学分野

線状降水帯

(画像:https://www.bousai-top.com/entry2.html)

ここでは、天気のことについて主に研究しています。

研究対象とする気象現象は小さなスケール(雷とか竜巻とか)から大きなスケール(エルニーニョとか地球温暖化とか)までいろいろあるので、気象に興味がある方はこの研究室で間違いないでしょう。

特に最近、この研究室で力を入れているのが、「線状降水帯」の研究です。

この単語は、ここ数年でよく使われるようになったので、聞いたことがある人もいると思います。

雨雲が線状に並んで同じ場所に長い時間雨を降らせるもので、2018年の西日本豪雨であったり、九州でもこれによる災害が頻繁に発生しています。

この線状降水帯は予測するのが難しいと一般に言われていたのですが、九大の最近の研究により予測精度がかなり上がったようで、今年の5月からは「線状降水帯予測情報」というのが気象庁から出されるようになりました。

みんなの安全を守る研究がまさに今九大で行われています。

 

地球深部物理学分野

地震波

(画像:https://www-old.eps.s.u-tokyo.ac.jp/epphys/solid/earthnow.html)

地球の構造は卵にたとえられます。中心から黄身、白身、殻となるように、地球も中心から核(内核、外核)、マントル、地殻と分類されます。

卵の構造に関しては殻を割れば知ることができます。

同じく、地球の構造も掘ってみればわかります。(しかし、今まで人が掘った最深の穴は11km)

誰も地球の中心まで掘ったことがないのに、なぜ地球の構造が分かったのでしょう。

これを明らかにするには地震波を使います。地震波には2種類(P波とS波)があって、それぞれ伝わり方が違います。例えばS波は水の中では伝わりませんが、P波は水の中でも伝わります。

こういう性質を知っていると、例えば地球の中にP波のみが伝わる領域があったとすると、そこは水のような性質を持った領域であると分かるわけです。つまりそこは液体だということです。

こういう観測を繰り返すと、おのずと地球内部の構造が見えてきます。

ちなみに内核は固体の鉄、外核は液体の鉄、マントルは固体の岩石だということが分かっています。

誰も知らない地球内部を覗ける、ロマンあふれる分野だと思います。

 

観測地震・火山学分野

地震

(画像:https://www.eri.u-tokyo.ac.jp/research/4517/)

ここではその名の通り、地震と火山について研究しています。

一般に地球惑星科学における研究では、観測と理論(シミュレーション)と二つやり方がありますが、この研究室では主に観測を用いて研究しています。

地震に関しては例えば、2016年の熊本地震が発生した後には、地震を引き起こした断層の近くに地震計をたくさん置いて、地下の歪み(地震を発生させるエネルギー源)を推定し、再び同じような地震が起こるのか否かを予測しています。

また、九大には長崎の島原に観測所を設けており、そちらで雲仙火山の観測を行ったりもしています。

実際に行っている観測として、水準測量が挙げられます。噴火の直接的な原因は、地下深くからマグマが地表付近まで上がってくることなのですが、それに伴って大地に変動がもたらされます。

火山の高さや山全体のふくらみなどをミリ単位で測ることで、地下にマグマがどれくらい供給されているか知ることができ、それは火山噴火の予測につながります。

地震や火山の予測は難しいと言われている中、その実現に向けて着々と研究を進めている研究室になります。

 

惑星系形成進化学分野

銀河

(画像:https://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%8A%80%E6%B2%B3)

この分野は主に天文の分野になります。星の形成のプロセスを明らかにする研究室です。

それを明らかにするために2つの研究手法があり、一つはシミュレーションによって物理学的な側面から明らかにする方法、もう一つは岩石や隕石などに含まれる成分の分析を行って、化学的な側面から明らかにする方法です。

特に後者の方では最近の話題ですと、探査機はやぶさ2によって持ち帰られた小惑星リュウグウのサンプルの分析なども行っています。

リュウグウの成分を調べることで、リュウグウがどういう過程で進化してきたのか理解することができ、それは太陽系の進化を理解するのに役立つわけです。

 

まとめ

いかがでしたか。

地球惑星科学にはいろいろな分野があり、それぞれで科学や社会の発展につながるような研究をしています。

地球惑星科学の奥深さを感じ取ってもらえたら嬉しいです。

もっと研究分野について知りたい、地学受験をしてみたいけど不安がある、受験全般のお話を聞きたい、などがありましたら、糸島にある武田塾筑前前原校にお越しください!

 

昨年度の合格実績 (夏以降に入塾して西南学院大学・福岡大学に合格した生徒)

まずは、昨年度の夏以降に入塾して西南学院大学・福岡大学に合格した生徒を紹介します。

いずれも部活をやり切って、引退してからの猛勉強で合格をつかみ取った生徒たちです。

夏からでも間に合った先輩たちの合格体験記を読んで、受かるイメージを掴んでください!!

 

入塾時期:7月下旬 原田くん

合格速報_原田秀哉

糸島高校から西南学院大学法学部国際関係法学科に合格し原田くん

【西南学院大学】部活引退後からの逆転合格!福大全勝!九産大は特待生

高3の夏まで野球部に所属していた原田くん。夏の大会後に自宅で受験勉強を始めるも、何をしていいのかわからずに武田塾に受験相談に来られました。

そこからは、ほぼ毎日(休んでも週1回)のペースで自習室を利用しての猛勉強。同じ高校お友達も塾に誘って、みんなで一緒に苦しい受験をがんばってくてました。

 

入塾時期:9月上旬 中園くん

合格速報_中園秀

糸島高校から福岡大学商学部商学科に合格し中園くん

【福岡大学】9月に入ってから転塾を決意!見事に福岡大学に合格!

高3の夏まで野球部に所属していた中園くん。夏休みに一旦は他の塾へ通っていたそうです。そこから、武田塾に通っているお友だちに誘われて、9月に入ってから転塾を決意されました。

 

そこから、わずか5か月での福大合格!並々ならぬ努力が必要だったと思います。野球で培った根性と集中力で最後まで諦めずによくがんばってくれました。

 

入塾時期:11月下旬 太田さん

ピンクと白 桜のイラスト 合格速報 Instagram投稿のコピーのコピー

九州産業大学付属九州高等学校から西南学院大学国際文化部国際文化学科に合格した太田さん

【西南学院大学】多忙な吹奏楽部を引退後4か月半で第一志望校に合格! 

強豪の吹奏楽部に所属し、高3の夏休みも大会に出ていた太田さん。高校は福岡市東区にあるため、朝は6時に電車に乗って、約1時間半かけて通学していました。

部活がひと段落ついて塾探しをしていたところ、武田塾チャンネルで「吹奏楽部に打ち込み、勉強時間0の状態だった森さん! 武田塾に入ってまさかの3ヶ月で 西南学院大学外国語学部に合格!」という動画

 

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日本初!授業をしない武田塾 筑前前原校

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TEL 0120-882-115

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<土>
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