この問題でおさえておきたいこと
星は1時間に15度ずつ、北極星を中心に東から西へと動くイメージを持って解こう!
北極星の高度は緯度と同じということもおさえよう!
解答
(1)ベガ
(2)① オ ② エ
(3)① イ ② 45°
重要事項のまとめ
地球の自転
地球は地軸(北極と南極をむすんだ線)を軸に西から東に回転している
そして、地軸の延長線上(北極側)に北極星がある
↓
地軸の延長線上にあるので、北半球のどこから見ても止まっているように見え、その北極星の高度は、観測している地点の緯度に等しい
星の1日の動き(日周運動)
地球は西から東に回転するので、星はいっせいに東から西に1日1周するように見える
しかも地軸を軸に地球は自転をしているので、星の動きは北極星を中心に動いているように見える
いろいろな位置にある星の動きを簡略的に図にすると下のようになる
東から西へと動く形になるので、
- 東の空…右上がりの動き
- 南の空…右に動く
- 西の空…右下がりの動き
- 北の空…北極星を中心に反時計回りの動き
そして、1日(=24時間)で360°動くわけなので、360÷24 = 15ということで、星は1時間に15°動く
解説
(2)① アルタイルを含むわし座が天の赤道近くにあるということから、わし座は真東から昇って真西に沈むことになるので、アルタイルは地平線上に約12時間ぐらい出ていることになります。
ということは、地平線から出て南中するまでが6時間、南中してから地平線の下に沈むまでが6時間ということになります。よって、地平線から出てきたのは南中した時刻の6時間前、つまり午後9時の6時間前である午後3時となります。
② 太陽が南中するのは正午ごろです。ということは、お互いの南中する時刻が約9時間ずれています。太陽や星は1時間に約15°ずつ動くんですから、太陽と離れている角度は15×9 = 135°です。
(3)① 真北で高度78°のところで最も高い位置にくるということは、デネブの動きを図示すると下の図1のようになります。その図からわかるとおり、沈む位置は真西より北寄りのところになっています。
② たとえば、北極星は赤道上の地点では高度0°、つまり地平線のところに見えるようになります。このように赤道上の地点にくると、高度が33°低くなります。経度が同じところなので、同じ時刻に最も高くなります。
ということで、高度78°から33°低くなるということになりますから、78-33 = 45°となります。ちなみに、赤道上でのデネブの動きは下の図2のようになります。(赤道上では太陽や星の日周運動は地面に対して垂直になります)