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NIE「ののちゃんのDO科学」

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空気はどうしてあるの?

長崎県五島市・碓井さくらさん(小6)からの質問

2007年06月18日

イラスト  

 ◆藤原先生 地球(ちきゅう)の空気(くうき)に酸素(さんそ)がなかったら、私(わたし)たちはいないわ。その可能性(かのうせい)もあったのよ。

 ◇ののちゃん へえー?

 ◆藤原先生 空気は窒素(ちっそ)約(やく)78%、酸素約21%、アルゴン約1%、二酸化炭素(にさんかたんそ)約0.04%などからできている混合物(こんごうぶつ)なの。でも、隣(となり)の惑星(わくせい)である金星(きんせい)や火星(かせい)の場合(ばあい)は95%以上(いじょう)が二酸化炭素なのよ。

 ◇ののちゃん それじゃ、息(いき)ができない!

 ◆藤原先生 45億年前(おくねんまえ)、誕生(たんじょう)したての地球の空気は今(いま)と全然違(ぜんぜんちが)ったのよ。二酸化炭素、窒素が主(おも)で、それに一酸化炭素(いっさんかたんそ)、水素(すいそ)が少(すこ)しずつ。

 ◇ののちゃん それはどこからきたの?

 ◆藤原先生 惑星は、太陽(たいよう)の周(まわ)りを回っていた物質(ぶっしつ)がお互(たが)いに衝突(しょうとつ)したときに合体(がったい)して、雪(ゆき)だるまみたいにだんだん大(おお)きくなってできたの。そのとき、岩石(がんせき)に含(ふく)まれているガスが放出(ほうしゅつ)され、地球の重力(じゅうりょく)のせいで地表(ちひょう)にたまった。これが最初(さいしょ)の空気ね。

 ◇ののちゃん 地球に酸素がなかったんだ。

 ◆藤原先生 水(みず)や二酸化炭素という酸素化合物(かごうぶつ)はあったけど、酸素だけというのはなかったわ。酸素ができたのは、生物(せいぶつ)のおかげなのよ。他(ほか)の惑星にはないことね。

 ◇ののちゃん へー、どんな生物なの?

 ◆藤原先生 約40億年前に誕生した生命(せいめい)は、少(すこ)しずつ進化(しんか)して、27億年前ごろ、太陽光(こう)エネルギーで水と二酸化炭素から自分(じぶん)で生(い)きるのに必要(ひつよう)な養分(ようぶん)を作(つく)り、いらない酸素を放出するという能力(のうりょく)を身につけたの。光合成(こうごうせい)ね。初(はじ)めてその能力(のうりょく)を持(も)ったのは、今もいるシアノバクテリアという単細胞生物(たんさいぼうせいぶつ)。海(うみ)にたくさんいたので、20億年前ごろには、吐(は)き出(だ)す酸素がどんどんたまっていって、濃(こ)くなったのね。

 ◇ののちゃん そんな昔(むかし)のことがよくわかるね。

 ◆藤原先生 その年代(ねんだい)の地層(ちそう)から縞状鉄鉱(しまじょうてっこう)という特別(とくべつ)な岩石が発見(はっけん)されているわ。水に溶(と)けている鉄(てつ)が酸素と結(むす)びついて溶けにくくなり海底(かいてい)にたまったの。これが酸素が増(ふ)えた証拠(しょうこ)とされているわ。

 ◇ののちゃん 今、二酸化炭素が少ないのは生物が吸(す)っちゃったから?

 ◆藤原先生 それは違(ちが)うわ。最初(さいしょ)、空気中(ちゅう)に多かった二酸化炭素は水に溶け、水中(すいちゅう)のカルシウムとくっついて炭酸(たんさん)カルシウムとして沈殿(ちんでん)、これが石灰岩(せっかいがん)となって海底(かいてい)に徐々(じょじょ)に積(つ)もっていったの。地殻変動(ちかくへんどう)で地上(ちじょう)に出てきた石灰岩は、ゆっくりとしか溶けないので、二酸化炭素は石灰岩としてたまる一方(いっぽう)で、大気中(たいきちゅう)には少なくなったの。

 ◇ののちゃん 空気にも歴史(れきし)があるんだね。

(取材協力=田近英一・東大大学院准教授、構成=内村直之)

(朝日新聞社発行 6月17日付be)


(1)空気中に酸素があることはどうやったらわかるかな。ものが燃(も)えるには酸素がいることから考(かんが)えよう。
(2)地球温暖化問題(おんだんかもんだい)は空気中の二酸化炭素と関係(かんけい)がある。調(しら)べてみよう。
(3)植物(しょくぶつ)の役割(やくわり)っていろいろあるね。どんなものがあるかな。

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