中学3年理科。天体の地球の自転と日周運動について学習します。
- 重要度★★★★
- レベル★★☆☆
- ポイント：西から東、東から西、方角をしっかりと覚える！
地球の自転
地球は、北極と南極を結ぶ地軸を中心に、その場でコマのように1日に1回転しています。これを地球の自転といいます。
地球の自転の向きは東から西で、1日で360°、1時間で15°回転しています。北極側から見ると反時計回りになりますね。
地球が自転することで、動いていない太陽や星が動いていくように見える見かけの運動が起こります。この太陽や星の見かけの運動を日周運動といいます。
太陽の日周運動
太陽は、東から昇り南の空を通って、西の地平線に沈んできます。この太陽の動きは、地球が自転することで起こる見かけの運動、日周運動になります。地球が西から東に1時間で15°自転しているので、動いていない太陽が東から西に1時間で15°動いているように見えるのです。
天球
太陽や星の動きを表すには、見かけの空である天球を使って表します。上図の太陽が動いている球面が天球です。この他にも、天球の次の名称を覚えておきましょう。
- 地平面…観測者が立っている平面
- 地平線…地平面と天球が交わっているところ
- 観測者の位置…地平面の中心
- 天頂…観測者の真上の天球の部分
- 日の出の位置…太陽が地平線から昇ってくるところ
- 日の入りの位置…太陽が地平線に沈んでいくところ
- 南中…太陽が真南に来ること
- 南中高度…太陽が南中したときの地平面からの高度
- 天の子午線…南と天頂と北を結ぶ線
透明半球
太陽の動きを記録する模型のようなものを透明半球といいます。下の図のような模型になります。
透明半球に太陽の位置を記録するのは、サインぺの先端の影が観測者の位置と一致するようにあわせて太陽の位置を記録します。
星の日周運動
夜になると、太陽は地平線に沈み星が見えてきます。星も太陽と同じで、地球が自転することで見かけの運動である日周運動をします。星も1時間で15°東から西に動いていくように見えます。
東の空では右上がりに星が動き、南の空で南中し、西の空では右下がりに動いていくように見えます。北の空では、北極星を中心に反時計回りに星が動いていくように見えます。
北極星
北の空にある北極星は、地球の自転軸である地軸の北極側の延長線上にあります。自転軸上にある星ですので日周運動で動いているように見えません。自分かその場で回転したとき、自分の回転軸の真上は、動いていくように見えませんよね。これと同じ現象です。
また、北極星は2等星でそれほど明るい星ではありません。また、こぐま座の一部であることも覚えておきましょう。
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