子どもは日常生活の中でさまざまな疑問を抱きます。「なぜ空は青いの？」と突然聞かれたら、その理由をしっかりと説明できるでしょうか。空が青や赤に見える理由を解説するとともに、子どもが疑問に抱えやすいことを解決してくれる書籍を紹介します。
空が青い理由とは？
「空の色は何色？」と聞かれたら、迷わず「青」と答える人が少なくないでしょう。しかし、なぜ空が青く見えるか考えたことはあるでしょうか？
私たちの目に映る空が青く見える理由を、詳しく解説していきます。
目に見える太陽の光は七色ある
空の色は、太陽光の色と関係しています。日中に太陽を見ると白く見えますが、実際には「赤・橙・黄・緑・青・藍・紫」の七色が混ざったものです。
色の違いは、光の波長の違いによって生まれます。一番波長が長いのは赤い光、短いのは紫の光です。光には、波長が長いと散乱しにくく短いと散乱しやすいという特性があります。
時間帯によって太陽や空の色が変化するのは、光源（太陽）の位置が変わることで私たちの目に届くまでの距離も変わるためです。詳しくは、夕焼けの色についての項目で解説しています。
参考：気象庁｜雲・大気現象・大気光象についてのよくある質問集
青い光は波長が短く散乱しやすい
青い色の光は波長が短いため、散乱しやすい性質を持っています。空気中に浮かんでいるものがホコリや水滴よりももっと小さな、窒素や酸素の分子の場合「レイリー散乱」が起こります。このレイリー拡散によって、波長の短い青い光が強く散乱し、空いっぱいに広がります。このため、空は人間の目には青く見えるのです。
ちなみに紫色の方がより波長が短いために散乱するのですが、人間の目は紫色を感じにくい性質を持っているため、空は紫ではなく青に見えるという要因があります。
子どもに説明する場合は分かりやすく
光の波長と色の関係を説明してきましたが、そのまま子どもに説明すると分かりにくいでしょう。では、より分かりやすく伝えるためにはどうすればよいでしょうか？
例えば、「太陽の光は白く見えるけど、本当は七つの色が混ざって重なっているんだよ」と、まず光の色について触れておきましょう。
そこから「七色の中で青色の光が一番広がりやすくて、他の色の光よりも目に入りやすいから空が青く見えるんだよ」と伝えると、学校で波長について習っていない子どもにも分かりやすいでしょう。
夕焼けはなぜ赤いの？ 海はなぜ青いの？
青かったはずの空は、夕方になると赤色へと表情を変えます。また、空の色を同じように子どもが疑問を持ちやすいのは、「なぜ海は青いのか」ということです。
自然の力が生み出す色彩の不思議について、さらに調べてみましょう。
夕焼けが赤く見えるワケ
日が落ちると、空はだんだん赤色に染まっていきます。なぜ夕焼けは赤く見えるのでしょうか？
昼間は真上にあった太陽が地平線に近づくと、光が私たちの目に届くまでの距離が伸びていきます。そうすると、波長の短い青色の光は目に見える範囲からどんどん遠のいていきます。届いていたはずの場所に到達する前に、分散してしまうためです。
そうして青い成分が減って残りの赤い光が残るため、私たちの目に映る空の色は赤く染まって見えます。
日の出の空や地平線近くにある月や星の色が赤く見えるのも、この原理を理解していれば説明しやすいでしょう。
海が青く見えるのは空が青い理由とは違う
「目に見える色は太陽の光によるもの」と説明してきましたが、海の色が青い色をしているのは、また違う理由があります。
海の色には、光だけでなく水の特性も関係しています。水は「赤い色の光を吸収する特性がある」ということが近年の研究で明らかになりました。
太陽光が海に差し込むと、水の特性から赤い光は吸収されます。光が海底へ届いて反射すると、さらに赤い光は吸収されて青い色の光だけが残っていくのです。
では、場所によっても海の青さが違って見えるのはなぜなのでしょうか？
海底までの距離が長くなるほど光の進む距離も長くなり、より多くの赤い色が吸収されます。場所によって濃い青に見えたり淡い水色に見えたりするのは、水深の違いによるものです。
コップに注いだ水が無色透明に見えるのは、光の進む距離が短く散乱がほとんど起こらないためといえるでしょう。
子どもの疑問に答えてくれるおすすめの本
子どもの「なに？なぜ？」は尽きることがありません。インターネットで簡単に調べられる時代にはなりましたが、より専門的なことを知りたいなら、分かりやすい書籍が手元にあるとよいでしょう。
分かりやすく、子どもと一緒に勉強したくなるおすすめの本を二つ紹介します。
身近な疑問の決定版「ふしぎの図鑑」白數 哲久
2011年の初版以来50万部も売れているベストセラーで、子どもの何気ない疑問への答えのヒントとなる情報が数多く書かれています。
「ふしぎの図鑑」では、疑問を解決するとともに、子どもへ伝わるように説明できる言葉かけのポイントも分かりやすく解説されています。また、一つの疑問からさらに生まれる疑問についても答えられるように知識を備えられるのも嬉しいポイントです。
「いきもの」「しぜん」「からだ」「たべもの」「せいかつ」の5章で構成されており、図説も疑問解決の手助けになります。幼い子どもはもちろん、小学校高学年のより高度な疑問にも対応できるため、子どもならではの好奇心や興味の芽を育てる教育に役立つでしょう。
空の疑問にはこれ「そもそもなぜをサイエンス １ 空はどうして青いのか」村松 しづ子
こちらは、空に関する疑問について解決するのにおすすめの書籍です。
「私たちはどうやって空を見ているのか」という基本的なことから始まり、光の仕組みや「地球以外の惑星の空はどう見えるのか」「海や地球が青く見えるのはなぜか」まで詳しく書かれています。
大人でも答えるのが難しい疑問を、写真や図説で分かりやすく解説していることもポイントです。小学校高学年の児童から高校生までを対象としています。シリーズでそろえれば、子どもも大人も科学に関心を持つきっかけになるでしょう。
空は空気があるから青く見える
地上から見る空が青いのは、私たちが呼吸するために必要な空気があるからです。太陽の光が地上に届く間に、空気や大気中にゴミなどとぶつかり合うことで青い光が散乱し、空が青く見えるという仕組みになっているのですね。
いつも当たり前のように思っていたことでも、疑問を持って調べることで知識が増えていきます。子どもの素朴な疑問は、大人も一緒に成長する機会を与えてくれるでしょう。
文・構成／HugKum編集部
