【天体の動きと地球の自転・公転09】年周運動と公転(2) 地球の公転と見える星座

季節によって見える星座が変わるという話がありました。
これについて、次のようなモデル実験をして考えてみましょう。

真ん中に太陽、その周りをまわる地球。これらは適当な玉をおいてみます。
そして太陽を円の中心にして、太陽と地球を取り囲むように、星占いでおなじみの12星座、すなわち、いて座-やぎ座-みずがめ座-うお座-おひつじ座-おうし座-ふたご座-かに座-しし座-おとめ座-てんびん座-さそり座 の目印になるものをおきます。
上から見た図がこんな形です。
3405-1.png

太陽、地球、星座群。この中で地球だけが太陽の周りを北極側から見て反時計回りに回転します。
地球の位置を変えて、
①真夜中に南中する星座 と 
②地球から見ると太陽と同じ方向にある星座 を調べてみましょう。
3405-2.png
例えば、上の図では①は「いて座」、②は「ふたご座」ということになります。

そこから、地球を反時計回りに回して①②の見える星座がどう変わるかを見ていきましょう。
結果は上の図の状態から地球が公転する順に、次のようになります。
①真夜中に南中する星座②地球から見ると太陽と同じ方向にある星座
ふたご座いて座
かに座やぎ座
しし座みずがめ座
おとめ座うお座
てんびん座おひつじ座
さそり座おうし座
いて座ふたご座
やぎ座かに座
みずがめ座しし座
うお座おとめ座
おひつじ座てんびん座
おうし座さそり座
 

つまり、星座や太陽は動いていないのですが、地球が公転していることによって季節による星座の見え方が変わるのですね。

さらに、星座早見で同じ時刻の夜空を1か月ごとにずらしてみてみましょう。
1月1日夜8時、2月1日夜8時
3405-07.jpg 3405-08.jpg
3月1日夜8時、4月1日夜8時
3405-09.jpg 3405-10.jpg
5月1日夜8時、6月1日夜8時
3405-11.jpg 3405-12.jpg

自転は1日で1周なので、自転だけの影響なら、毎日夜8時のように、同じ時刻に見える星座の位置は変わりません。しかし実際には同じ時刻に見える星座の位置は日に日に東から西に動き、季節によって変わっていき、1年後に元の位置に戻ります。これは地球の公転による星の見かけの動きで、年周運動といいます。
1周360度を365日で割れば、約1°、12か月で割れば30°ですから、1日で約1°、1か月で30°移動します。


北の空がわかりやすいのですが、1月1日夜8時、2月1日夜8時、3月1日夜8時、4月1日夜8時とみていくと、やはり反時計回りに1か月で30度ずつずれ、3か月たつと90度もずれてしまいました。おおぐま座やきりん座がどこにあるかを次の4枚の画像で比較してみましょう。
1月1日夜8時、2月1日夜8時の北の空
3405-3.jpg 3405-4.jpg

3月1日夜8時、4月1日夜8時の北の空
3405-5.jpg 3405-6.jpg


さて、先ほどの太陽、地球、そして星座のモデルを天球を使って考えようとすると、一つ厄介なことに気がつきます。
何が厄介なのかお判りでしょうか。詳しくは次回に。
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