図でつかむ
星が動いて見える向きと、地球が自転する向きを逆にして考えるのがポイントです。
地球の自転
- 1日（24時間）で 360° 回転
- 1時間で 15° 回転
- 北極側から見ると 反時計回り
- 地表での速度：赤道で時速 約 1700km
日周運動 ── 自転による見かけの動き
東の地平線 → 南の空（南中）→ 西の地平線
1日 24時間で 360°、1時間で 15° 移動
北極星と星の動き
北極星はほぼ 動かない（地軸の延長にあるため）
その他の星は北極星を中心に 反時計回り（北半球）
1時間で 15°、24時間で360° 回る
星は東から西へ移動して見える
空高い位置ほど大きな弧を描く
方角ごとの星の動き
| 方角 | 星の見かけの動き |
|---|---|
| 東 | 地平線から斜めに昇る |
| 南 | 地平線と平行に近く東 → 西 |
| 西 | 地平線に斜めに沈む |
| 北 | 北極星を中心に反時計回り。北極星に近い星は地平線下に沈みにくい |
1時間 15° のルール（重要）
星 A を 21時に観察したとき、その位置から 30° 西に移動したのは何時か？
30 ÷ 15 = 2時間後 → 23時
星 A の位置は、19時のときと比べて 3時間後 22時にはどれくらい移動？
15 × 3 = 45° 西へ
目的：同じ星を時間をおいて観察し、見かけの動きの向きと角度を調べる。
手順：同じ場所から、建物や木などの目印と一緒に星の位置を記録する。時刻も必ず書く。
観察事実：南の空の星は、時間がたつと東から西へ移動して見える。
考察：地球が西から東へ自転しているため、天体は逆向きに動くように見える。
太陽の南中
南中：太陽がちょうど真南を通る瞬間（北半球）
→ その日の中で太陽が 最も高い位置
→ 南中時刻は地点ごとに違う（経度差15°で1時間）
→ 日本標準時（東経135°）と東京（東経約140°）：20分ほど早い
南中高度：太陽が南中したときの高度（地平線からの角度）
緯度による星の見え方
- 北極（緯度90°）：北極星が天頂、すべての星は地平線と平行に動く
- 赤道（緯度0°）：北極星は地平線上、すべての星は東から昇り西に沈む
- 北緯35°（日本）：北極星は地平線から35°の高度
- 北極星の高度 = その地点の緯度（重要な関係）
恒星時と太陽日
太陽日（24時間）：太陽が南中してから再び南中するまで
恒星日（23時間56分）：星が南中してから再び南中するまで
差の4分：地球が公転しているため、太陽の見かけの位置が動く
→ 同じ星は 毎日4分ずつ早く南中する
- 地球の自転は 西から東。
- そのため、地球から見ると太陽や星は 東から西へ動いて見える（逆向き）。
- 北半球の北の空では、星は北極星を中心に 反時計回り。
- 南中は「時刻」（いつ真南に来るか）
- 南中高度は「角度」（どれくらい高いか）
- 南中高度は季節と緯度で変わる
- 北極星はほぼ 地軸の延長線上にある
- 地球が自転しても、地軸自体は向きを変えない
- そのため、北極星は1日中ほぼ同じ位置に見える
- 厳密にはわずかに動くが、観測上は不動と扱う
練習問題
- 地球の自転の向き
- 地球の自転の周期（1回転にかかる時間）
- 北の空で動かないように見える星
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(1) 西から東 (2) 1日（約24時間） (3) 北極星
ある星を午後8時に観察した。同じ星は2時間後、東西どちらにどれだけ動いて見えるか。
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西に 30°（1時間 15°×2）
ある星を 19時に観察し、22時にもう一度観察した。何時間後で、何度動いたか。
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3時間後、45°（西へ）
南の空の同じ星を20時と23時に観察した。23時の星は20時と比べてどちらへ何度動いて見えるか。
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3時間後なので、15°×3 = 45°。南の空では東から西へ動いて見えるため、西へ45°。
まとめ
- 地球は 西から東へ自転、1日で1回転。
- 日周運動：太陽・月・星が 東 → 西へ動いて見える。
- 1時間で 15° 移動（360° ÷ 24）。
- 北の空：北極星を中心に 反時計回り。
- 北極星はほぼ動かない（地軸の延長線上）。