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宇宙科学

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令和元年度以前入学者 宇宙科学
令和2年度以降入学者 宇宙科学
教員名 柳澤正久
単位数    2 学年 1～4 開講区分 文理学部
科目群 総合教育科目
学期 後期 履修区分 選択
授業の形態 対面授業
BlackboardのコースID：20223031
授業概要 全体の授業を通じての主題は宇宙におけるHabitabilityである。「Habitability」は宇宙科学では生命生存可能性の意味で用いられている。宇宙の中での生命の存在可能な場とは何処か？と言う問いに答える形で、その必要条件を探っていく。その過程で宇宙の構成要素：恒星、惑星、衛星、銀河やその構造、進化の解説を行う。特に近年研究が進んでいる系外惑星に焦点をあて、そのHabitabilityが母星の種類や年齢、属している銀河の特徴などにどのように依存しているのかの解説を行う。生命生存可能な条件とはなにかについての理解をめざす。地球外文明の存否についても考察する。
授業のねらい・到達目標 ＜授業のねらい＞
「宇宙」は我々の日常生活の実感として捉えることが難しい対象であり、常識が通用しない世界である。本講義ではHabitability・生命生存可能性を軸に、我々の住む地球を参照にして理解しやすい形で授業を進める。地球の外側の世界の理解を通して「地球に生きる」とはどういうことなのかを見つめ直す方法を身につける。

＜到達目標＞
「地球に生きる」とはどういうことなのかを理解し、他人に説明できるようになる。

＜日本大学教育憲章との関係＞
・物事を論理的に説明することができる（A-3-1）。
・日常生活における現象に潜む科学的問題を発見することができる（A-4-1）。
・与えられた問題に取り組む気持ちを持つことができる（A-5-1）。

＜ディプロマポリシーとの関係＞
この科目は文理学部（学士（理学））のディプロマポリシーDP1, DP3　及びカリキュラムポリシーCP2, CP9に対応している。
なお、新カリキュラム（令和２年度以降の入学者）では、この科目は文理学部のディプロマポリシーDP3,4,5およびカリキュラムポリシーCP3,4,5 に対応している。
授業の方法 通常の講義です。
毎回、blackboardで小テストを行うが、受けられるのはその週だけなので注意すること。
ただし、第1回の小テストは、第2回の週の最後（日曜）まで受けられる。

対面授業への参加が困難な学生は、第2回の授業日までにBlackboardから連絡すること。詳細は初回授業で説明する。
授業計画
1 はじめに、この講義で伝えたいこと：物事の理解には多様なものとの比較を通しての相対視の視点が重要であると言うこと【対面授業】（Ａ－３－１）
初回講義開始までにBlackBoardのコース登録をすること。受講者への連絡はBlackBoardの“連絡事項”欄に掲示するので随時確認すること。
【事前学習】Habitable Zoneについてネット上で調べる （2時間）
【事後学習】Habitable Zoneについてネット上で調べる （3時間）
2 Habitability とはなにか？：habitable condition、地球上の生命の居場所、生命の起源、本講義が目指す点の解説【対面授業】（Ａ－４－１）
【事前学習】極限環境で生きる生物についてネット上で調べる （2時間）
【事後学習】RNAワールドについてネット上で調べる （3時間）
3 太陽系の中でのhabitability I： 表層環境、地球の環境、水の相図、水の重要性、水の存在域【対面授業】（Ａ－５－１）
【事前学習】水の相図についてネット上で調べる （2時間）
【事後学習】水の相図を作図する （3時間）
4 エネルギー伝達機構：惑星の表層環境の物理条件、磁場の遮蔽効果、大気の遮蔽効果、惑星の表層温度の決まるメカニズム、大気の役割【対面授業】（Ａ－５－１）
【事前学習】地球温暖化についてネット上で調べる （2時間）
【事後学習】温室効果についてまとめる （3時間）
5 太陽系の中でのhabitability II ：氷衛星、太陽系の構成員、氷衛星の世界、地球生命の起源､地球以外のHabitable Zone【対面授業】（Ａ－５－１）
【事前学習】紫外線とHabitabilityの関係についてネット上で調べる （2時間）
【事後学習】火星についてネット上で調べる （3時間）
6 Exoplanet I：検出法、存在例、軌道要素、ケプラーの法則、惑星系の検出方法、系外惑星の種類と太陽系との比較【対面授業】（Ａ－３－１）
【事前学習】ドップラー効果についてネット上で調べる （2時間）
【事後学習】掩蔽現象についてネット上で調べる （3時間）
7 Exoplanet II：Habitability、系外惑星の軌道、表層環境、大気の特性、役割【対面授業】（Ａ－３－１）
【事前学習】トランジット法についてネット上で調べる （2時間）
【事後学習】Hot Jupiterについてネット上で調べる （3時間）
8 光の基礎：スペクトルの基礎、温度と赤外線、Exoplanet 母星の重要性、大気の検出方法、吸収線【対面授業】（Ａ－３－１）
【事前学習】HR図についてネット上で調べる （2時間）
【事後学習】HR図を作る （3時間）
9 星の分類・種族・特性：太陽はどのような星か？、太陽に最も近い星、主系列星、星の色【対面授業】（Ａ－３－１）
【事前学習】恒星の光る原理についてネット上で調べる （2時間）
【事後学習】核反応と化学反応の違いについてまとめる （3時間）
10 恒星の内部構造：エネルギー源、進化、星団、化学組成、星内部の温度・圧力・密度、核融合反応、ケルビン卿の間違い【対面授業】（Ａ－３－１）
【事前学習】星の輝きのエネルギー源についてネット上で調べる （2時間）
【事後学習】星の一生についてまとめる （3時間）
11 星の誕生と惑星系の誕生：太陽系の形成、初期状態、生まれたばかりの星、星の形成タイムスケール【対面授業】（Ａ－３－１）
【事前学習】隕石の年齢を調べる （2時間）
【事後学習】地球の年齢を調べる （3時間）
12 星の一生とHabitabilityの関係、星の終末：高エネルギー現象、超新星爆発、中性子星、元素合成、超新星爆発の痕跡､星の寿命【対面授業】（Ａ－３－１）
【事前学習】太陽の年齢と今後の寿命についてネット上で調べる （2時間）
【事後学習】宇宙の年齢についてネット上で調べる （3時間）
13 Galactic Habitability：銀河の中の位置、銀河の進化と構造【対面授業】（Ａ－３－１）
【事前学習】星雲、星団、銀河の違いについて調べる （2時間）
【事後学習】銀河系内での太陽系の位置を作図する （3時間）
14 宇宙における生命の起源：パンスペルミア説、A.C.クラークのモデル、地球における生命誕生、宇宙における生命誕生の場とは？【対面授業】（Ａ－４－１）
【事前学習】地球最古の生命の年代を調べる （2時間）
【事後学習】生命誕生の場についてまとめる （3時間）
15 総まとめ：地球のHabitability、太陽系のHabitability、銀河系のHabitability、宇宙のHabitability、知的生命体は宇宙のどこを探せば良いのか？【対面授業】（Ａ－３－１、Ａ－４－１、Ａ－５－１）
【事前学習】オズマ計画についてネット上で調べる （2時間）
【事後学習】アレシボ・メッセージについてネット上で調べる （3時間）
その他
教科書 なし
参考書 阿部豊 『生命の星の条件を探る』 文春文庫 2018年
成績評価の方法及び基準 授業内テスト:毎回のBlackboardでの小テスト(70%)、授業参画度:毎回のBlackboardでの小テストを受けたかどうかでチェックする(30%)
オフィスアワー Blackboardからの質問は随時受け付ける。

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