星の日周運動と地球の自転
カワウソ先生星も太陽と同じで、1時間に15°ずつ東から西へ動いて見えるよ。北の空だけは、北極星を中心に反時計回りに回るのがポイント。
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- 星も太陽と同じように、東からのぼって南の空を通り西にしずむように見える。これを星の日周運動(新しいタブで開きます)という。
- 北の空の星は、北極星を中心に反時計回りに回って見える。
- 地球は地軸を中心に、1日に1回、西から東へ自転している。そのため天体は1時間に約15°ずつ東から西へ動いて見える。
詳しく
方位ごとの星の動き
夜空の星も、太陽と同じように時間とともに位置を変えていく。星が1日の間に天球上を東から西へ動いて見えることを、星の日周運動という。
東の空では星が右ななめ上へのぼり、南の空では東から西へ弧をえがいて動く。西の空では右ななめ下へしずんでいき、どの星も向きをそろえて動いて見えるのが特徴だ。
北の空では、星は北極星を中心に、1日に1回、反時計回りに回って見える。北極星は地球の自転の軸をのばした先の近くにあるので、ほとんど動かないように見えるのだ。
1時間に15°動く
星は1日(24時間)で天球を1周、つまり360°回って見える。1時間あたりに動く角度は360÷24=15より、15°だ。
たとえば北の空で、ある星が北極星を中心に60°回っていたとすると、60÷15=4より、観察を始めてから4時間たったことがわかる。
カメラのシャッターを長い時間開けたままにして北の空を写すと、星の光が北極星を中心とする円の一部の線になって写る。時間が長いほど、線は長くなっていく。
地球の自転による見かけの動き
地球は北極と南極を結ぶ地軸を中心に、1日に1回、西から東へ回転している。この回転を地球の自転という。
地球の上にいる私たちは自転とともに回っているが、それを感じることはできない。そのため、地球が西から東へ回ると、天体のほうが反対の東から西へ動いて見えることになる。
北極の上空から見ると、地球は反時計回りに自転している。北の空の星が北極星を中心に反時計回りに回って見えるのも、太陽や星が1時間に15°ずつ動いて見えるのも、どちらも地球の自転によるものだ。
確認問題
確認問題(解答用紙)
スマホやタブレットで読み取ると、この問題をその場で解けます。
https://manazoo.com/science/diurnal-motion-of-stars/?from=print#quiz
日本で北の空の星を観察すると、星はどのように動いて見えるか。
- ◯ まったく動かない
- ◯ 北極星を中心に反時計回りに回る
- ◯ 北極星を中心に時計回りに回る
- ◯ 東から西へまっすぐ動く
正解:北極星を中心に反時計回りに回る
北の空の星は、北極星を中心に1日に1回、反時計回りに回って見える。星が日周運動で1時間に動いて見える角度は約何度か。
- ◯ 1°
- ◯ 15°
- ◯ 30°
- ◯ 60°
正解:15°
星は24時間で360°回って見えるので、1時間では360÷24=15で、約15°になる。北の空で、ある星が北極星を中心に45°回って見えた。観察を始めてから何時間たったか。
- ◯ 2時間
- ◯ 3時間
- ◯ 4時間
- ◯ 6時間
正解:3時間
星は1時間に15°ずつ回って見えるので、45÷15=3で、3時間たったことになる。天体が東から西へ動いて見えるのは、地球がどのように自転しているからか。
- ◯ 東から西へ、1日に1回
- ◯ 東から西へ、1年に1回
- ◯ 西から東へ、1年に1回
- ◯ 西から東へ、1日に1回
正解:西から東へ、1日に1回
地球が地軸を中心に1日に1回、西から東へ自転しているので、天体は反対の東から西へ動いて見える。
単元のポイント
- 自転 地球が地軸を中心に、1日に1回西から東へ回転すること
- 地軸 北極と南極を結ぶ、地球の自転の軸
- 北極星 地軸の延長上の近くにあり、ほとんど動かないように見える星
- 15° 360°÷24時間。天体が1時間に動いて見える角度