中3地学【季節による星座の見え方】

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1.季節による地球の位置

■季節
次の4つの日を押さえておこう。

春分の日・・・3月20日ごろ。昼と夜の長さが同じ。
夏至の日・・・6月20日ごろ。太陽の南中高度が1年で最も高い。
秋分の日・・・9月20日ごろ。昼と夜の長さが同じ。
冬至の日・・・12月20日ごろ。太陽の南中高度が1年で最も低い。
※すべて3の倍数の月と覚えておこう。

夏(6月)に暑いのは日本のある北半球です。
南半球はこの時期気温が低く、日本でいう冬です。
(反対に12月ごろ南半球は暑いです。サンタがサーフィンしているそうです。)

各季節における地球の位置を覚えておきましょう。(↓の図)

左の地球が、夏至の日の地球。

「地球が太陽におじぎしている」のが夏至の日と覚えましょう。

2.季節による星座の見え方

地球よりもはるか遠くには・・・
恒星と呼ばれる星が集まって「おとめ座」や「おうし座」など星座をかたどっています。

※恒星・・・自ら光輝く星。太陽がその1つの例。

この星座は、本当はさまざま距離のところにあります。

ここで、天球と同じように、中心に地球があり、その周囲にこれらの星座があると考えます。(↓の図)

このうち、4つの星座だけを取り出してみます。

この図を用いて、次のようなことを考えます。
「夏至の日、真夜中、南の空に見える星座は何か??」

この文章には
「夏至の日」⇒季節
「真夜中」 ⇒時刻
「南の空」 ⇒方角
の3つの要素があります。

この3つの要素を考えられるようになりましょう。

①季節の特定

夏至の日は、↓の図で地球が左にあるときです。
※「地球が太陽におじぎしている」のが夏至の日の地球の位置、と覚えておきましょう。夏至がわかればほかの季節もわかるはず。

②時刻の特定

先ほどの図を、北極の上空から見た図に切り替えましょう。(↓の図)

さらに夏至の日の地球と太陽のみに注目します。(↓の図)

この図のように
太陽の光が右側からやってきますから、地球の右半分にはその光が当たります。
反対に地球の左半分には光が当たりません。

これが「昼」と「夜」です。
※昼・・・日の出から日の入りまでのこと
※夜・・・日の入りから日の出までのこと
(「朝」は昼の一部と考えて。)

ここで↓の地球で
4つの赤点をつけた位置のおおよその時刻を考えます。

左の赤点は夜の真ん中 なので「真夜中 0:00ごろ」です。
右の赤点は昼の真ん中 なので「正午 12:00ごろ」となります。

では上と下にある赤点は何時でしょうか。
↓のように地球に棒を差したとしましょう。

この棒はこのあとどちらに動くでしょう?

地球は自転しています。
その方向は、北極の上空から見たときには反時計回りでした。(西から東へ自転している)

それを考慮すると棒は右に動きます。(↓の図)

つまり夜から昼の境目をまたぐのです。

「夜から昼に移り変わる」=「日の出が見えるころ」です。

よってこの棒が通過してときの時刻は
「日の出(明け方) 6:00ごろ」というわけです。

同様に考えると各赤点での時刻は↓のようになります。

③方角の特定

真夜中の位置にいる観測者から見た「南の方角」を考えましょう。

方角はまず「北」を特定します

私たちが北に向かって進み続けるとたどりつくのは「北極」です。
「北」という方角は「北極のある方向」です。

よって真夜中0:00の観測者から見た北は↓のようになります。

ということはそのほかの方角は↓のように。

さあ本題にもどりましょう。

夏至の日、真夜中、南の空に見える星座は何か??

を考えていました。

真夜中の観測者にとっての南は↓のとおり。


夏至の日の地球から左の方向にある星座が「夏至の日、真夜中、南の空に見える星座」です。

元の図で考えると・・・

夏至の日の地球から左の方向にある星座なので・・・

矢印の方向の星座、つまり「いて座」が正解となるのです。


ではこのとき東の方角にはどの星座が見えるか考えてみましょう。

東の方角なので↓の図で矢印の方向に見える星座を答えるわけです。

この矢印をもとの図で考えると下図です。
あれ?矢印の方に星座がない?って思わないでくださいね。

太陽や夏至の日の地球、うお座の位置関係は↓の図のようになっています。

実際のうお座はめちゃくちゃ遠いし、その距離に比べると地球は太陽にすごく近い。
そして地球はすごく小さいのです。

ということは「うお座」が正解となりますね。


では次に

春分の日、夕方、東の空に見える星座は何か??

を考えましょう。

先ほどと同様、季節・時刻・方角の3つの要素を考えます。

①季節の特定

春分の日は↓の図で地球が上にあるときです。


※夏至の日の地球の位置を基準に考えましょうね。

②時刻の特定

北極の上空から見た図に切り替えて春分の日の地球と太陽のみに注目します。

太陽の光が下側からやってきますから、地球の下半分にはその光が当たることになります。
(つまり下半分は昼)

反対に地球の上半分には光が当たりません。
(つまり上半分は夜)

よっておおよその時刻は↓の図のようになります。

③方角の特定

では夕方の位置にいる観測者から見た東の方角を考えましょう。
方角を考えるときはまず「北」を特定します

「北」という方角は「北極のある方向」です。

夕方の位置の観測者から見た北は↓のようになります。

ということはそのほかの方角は↓のように。

さあもとの問題の答えを見つけましょう。

いま

春分の日、夕方、東の空に見える星座は何か??

を考えていました。

東の方角なので、↓の図で矢印の方向に見える星座を答えるわけです。

春分の日の地球から上にある星座を考えるので、元の図でそれを考えると・・・

矢印の方向の星座、つまり「おとめ座」が正解となるのです。


POINT!!

・夏至の日の位置の地球は、太陽におじぎしている地球。

・次に、地球を北極上空から見た図に書き換える。そこで「時刻」「方角」を特定できるように。

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コメント

  1. 男子受験生 より:

    すごく、わかりやすかったです。
    中3生です。塾の授業もテキストも とにかく覚えましょう的だったので、誰かに詳しく解説してもらえて良かったです。次回の模擬試験の範囲が 天体だからがんばります。

    • science teacher より:

      男子受験生さん

      わかってもらえて何よりです。
      理解は暗記より強し、ですからね。
      がんばってください。

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