天文情報

天文Q&A

1.太陽について

Q1-1.次回の仙台での日食はいつ?

A.   

2009年7月22日より先の仙台で見られる日食についてお知らせいたします。

仙台(北緯38°15′ 東経140°45′)

 

皆既日食
あと1000年は見られない予報です。

 

金環日食   
                 欠け始め   金環食始め    最大     金環食終り  欠け終り  食分
2413年10月25日    12:48:48      14:24:34      14:25:20    14:26:07    15:51:36   0.931 

 

部分日食
                    欠け始め       最大        欠け終り      食分
2011年  6月 2日        04:35:23         04:43:53        04:52:19        0.014 
2012年 5月21日       06:23:42        07:40:05      09:08:48      0.924 
2016年  3月 9日       10:21:34       11:12:57      12:04:37       0.213 
2019年  1月 6日       08:44:30       10: 9:18       11:41:58       0.472 
2019年12月26日        14:29:50       15:33:05      16:29:58         0.343 

     


 

近いうちに皆既日食や金環日食を見たいという場合は、仙台を離れてみましょう。

2010年  1月15日  金環日食   アフリカ,インド洋,インド,中国,西日本
2010年  7月11日  皆既日食   南太平洋、南アメリカ
2012年  5月21日  金環日食    西日本から関東の太平洋沿岸と中国,太平洋,アメリカ

                                             (世界時の場合5月20日)
2012年11月13日  皆既日食     オーストラリア,太平洋
2013年 5月 9日  金環日食    オーストラリア,太平洋

 

 

近いうちに日本で見られる皆既日食と金環日食

2012年 5月21日    金環日食   西日本から関東の太平洋沿岸
2030年 6月  1日    金環日食   北海道
2035年 9月  2日    皆既日食   北関東,北陸
 

(北海道大学の日食図・日食計算データベースにより計算)


 

Q1-2.仙台の夏至と冬至の太陽の南中高度を教えて下さい。

A.
太陽の南中高度(ちょうど真南に来るときの太陽の高さ)は季節によって違います。夏は高く、冬は低いです。それは地球の自転軸(地軸)が公転面に対して23.4°傾いているためです。
仙台の緯度を38度とすると、季節ごとの南中高度(h)は次の式で表すことができます。
<夏至> h=90-38+23.4=75.4(度)
<冬至> h=90-38-23.4=28.6(度)
<春分・秋分> h=90-38=52(度)

これらは毎年同じ高さになります。ぜひ季節の変化を楽しんでみてください。

2.月について

Q2-1.月食とは?

 

A.

月食とは、太陽・地球・月の順に一直線に並び、地球の影に月が入り込む現象です。

満月が徐々に欠けていき、再び元に戻る数時間の変化です。

年に2回ほど起きる現象で、月が昇っていれば、どこからでも同じように見ることが出来ます。

 

lunareclipse1.jpg

影には、濃い部分の本影と、薄い部分の半影があり、月が本影にすべて入ると皆既月食となります。

月の一部分だけが入ると部分月食となります。

また、月が半影だけを通過していくものは半影月食と呼びます。

 

eclipsemoon3.jpg

 

▼皆既月食の見え方

1410081954kaiki.jpg

▼部分月食の見え方

1410081849bubun.jpg

▼半影月食の見え方 (※満月よりもやや暗く見えますが、肉眼では分かりにくいかもしれません。)1410082140hanei.jpg

Q2-2.「中秋の名月」は必ずしも満月ではない?

A.
中秋の名月は、毎年満月となるわけではありません。

旧暦で毎月十五日の夜は「十五夜」と呼び、
その中でも旧暦八月十五日の月は「中秋の名月」として親しまれてきました。
お供え物をしてお月見をする習慣も各地に残されています。

 

その「中秋の名月」は必ずしも満月となるわけではありません。

 

理由は、以下の通りです。

 

●旧暦十五日の平均月齢
旧暦では、新月(月齢0.0)となる瞬間を含む日を一日(ついたち)としていました。午前0時に新月となる日も、午後23時に新月になる日も、同じ一日(ついたち)になります。すると旧暦十五日の月齢は13.0-15.0の幅を持つことになり、平均すると14.0となります。

 

●満月の平均月齢
新月から新月までの周期は約29.5日なので、新月から満月までは平均すると約14.8日かかります。つまり、満月の平均月齢は14.8となり、旧暦十五日より0.8日分遅れて満月となります。

 

●満月までの実際の日数
月が地球の周りを回る軌道が円軌道ではなく、わずかに楕円軌道のため新月から満月までの実際の日数が変化します。
以上の理由から「十五夜」や「中秋の名月」が満月になるとは限らないのです。

Q2-3.月の出を見られない日はあるの?

A.

あります。

 

月の出の時刻は、平均すると1日に約50分ずつ遅くなります。(※1)
例えば、ある月の1日18時00分に月が昇ってきたとすると、翌日2日の月の出は18時50分という具合です。

 

ここで、ある月の1日の月の出が23時30分だとします。翌日には約50分遅れで月が昇るため、2日の24時20分に月の出となります。これは3日の0時20分となるため、2日には月の出が起こらないことを意味しています。
同様に、月の入りが起こらない日も出てきます。

 

※1:実際の月の出の遅れは季節や場所によって変化します。

Q2-4.月が大きく見えるときがあるのはなぜ?

A.

地平線近くの空の低い場所に月が見えている時、
普段よりも月が大きく見えることがありますが、
月の見かけの大きさが1日の中で大きく変わることはありません。
目の錯覚です。

 

地平線に近いと、近くに山や建物などの風景が目に入り、
それと比べて大きく感じてしまうことがあると言われています。
それも、月が高く昇ればいつもと同じ大きさに見えてくるのです。
なぜ、錯覚が起きるかはよく分かっていません。
太陽も同様に大きく見えることがありますが、同じ理由です。

 

月は、地球の周りを楕円の形に回っています。
月と地球との距離は平均して約38万㎞ですが、近い時には約35万㎞、
遠い時には約40万㎞となり、約5万㎞の差があります。
月の大きさも見かけ1割程度は変化しますが、肉眼ではほとんど気がつきません。

 

月の大きさは、手を伸ばして持った5円玉の穴の大きさとほぼ同じです。
大きく見えるときも、小さく見えるときも同じように穴の中に月が収まります。
ぜひ、試してみてください。

 

Q2-5.月までの距離はどれくらい?

A.

 

「月」は地球の周りを回っている衛星です。

地球から一番近い天体でもあります。

その距離は約38万㎞です。

 

もしも身近な乗り物で行ったらどれくらい時間がかかるのでしょうか?

 

徒歩             約11年    (4㎞/h)

自転車             約3年   (15㎞/h)

自動車            約6ヶ月   (80㎞/h)

新幹線                    約53日   (300㎞/h)

飛行機            約16日  (1000㎞/h)

 

かなりの時間がかかることが分かります。

過去に月面着陸をしたアポロ宇宙船でも2~4日(地球周回も含めての時間)

かかりました。

気軽に行ける時代はもう少し先のようです。

 

※地球の周りを回る月の軌道は楕円形をしているので、月までの距離は

  一定ではありません。一番近い時には約35万㎞、遠い時には約40万㎞になります。

   約38万キロというのはその平均の距離です。

   また、アポロ宇宙船が置いてきた鏡を使って距離を測定すると、毎年約3.8㎝ずつ

 地球から遠ざかっていることが分かっています。

 

 

3.惑星について

Q3-1.惑星が見やすいのは、どんなとき?

A.
惑星が見やすい時期は、地球、惑星、太陽の位置関係によって決まります。

惑星も地球と同じように太陽の周りを周っていますが、地球の内側を周っている惑星(水星、金星)を内惑星、外側を周っている惑星(火星、木星、土星、天王星、海王星)を外惑星とよんでいます。

その位置によって、図のように名前がついています。 

 

QandA020wakusei.JPGのサムネール画像

 

内惑星が太陽から最も東に離れて見えるときを「東方最大離角」、西に最も離れて見えるときを「西方最大離角」といいます。このころ、内惑星が最も見やすい時期になります。「東方最大離角」のときは夕方の西の空で見やすく、「西方最大離角」のときは明け方の東の空で見やすくなります。


一方、地球から見て太陽と同じ方向にあるときを「内合」、「外合」とよんでいます。このころは、明るい太陽のそばにあるために見ることはできません。

 

外惑星の場合も、地球から見て太陽と同じ方向にあるときを「合」といい、このころも地球から見ることはできません。太陽から見かけの位置が離れるほど見やすくなり、特に太陽と正反対にある「衝」の時期には一晩中見ることができ、また地球との距離が短いので明るい姿を見ることができます。


さて、それではどれくらいの周期で見やすい時期がやってくるのでしょうか?

 

惑星が太陽に対して同じ位置にくるまでの時間、たとえば「合」から「合」、または「衝」から「衝」までの時間を「会合周期」とよびます。それぞれの惑星の「会合周期」は以下の通りです。

(『天文年鑑2012』参照 ※会合周期は常に一定ではありません。)

 

(内惑星)
水星・・・・115.88日
金星・・・・583.92日
(外惑星)
火星・・・・779.94日
木星・・・・398.88日
土星・・・・378.09日
天王星・・・369.66日
海王星・・・367.49日

 

外惑星は、会合周期ごとに「衝」となり、見やすい時期を迎えます。
内惑星は、会合周期ごとに「内合」を迎えると考えると、その前後で「東方最大離角」と「西方最大離角」となり見やすい時期を迎えます。 

 

 

 

 

 

Q3-2.土星の環は、いつも同じように見える?

 A.

土星のトレードマークともいえるあの美しい環は、いつも同じように見えているわけではありません。

 

土星は、公転面に対して約26.7度の傾きながら、太陽の周りを約30年の周期で回っています。

そのため、地球から見える環の傾きに変化が生じ、さらに約15年ごとに土星の環を真横から見る「環の消失」とよばれる現象が起きます。

これは、環が本当になくなってしまうわけではなく、その厚さがせいぜい100mほどといわれるように極度に薄いために見えなくなり、まるで環が消えたように見える現象です。

 

もっと細かくいえば、この前後に太陽からも環を真横から見る(太陽光が当たらなくなる)状態が起きるので、地球から見て環が開いていたとしても、環が太陽の光を反射していないために見えなくなることもあります。

 

また他にも、土星の環の傾きが変化する理由には、土星の公転面が地球の公転面に対して少しだけ傾いていることも作用しています。

 

最近では、2002年頃に環が最も大きく傾いて環の南側が見えていましたが、だんだんと水平に近づき、2009年には環の消失が起こり、2011年現在では環の北側が見えています。

これからは、だんだんと環の傾きは大きくなっていき、2017年には最大を迎えます。
そして次回、「環の消失」が起きるのは2025年となります。

 

このように「環の北側→環の消失→環の南側→環の消失」というサイクルが、土星の公転周期の約30年間で繰り返され、その半分の15年間で「環の消失」が起こることになります。

 

参考:土星の環の傾きの変化 (リンクの写真は、上が南、下が北となっています。)

Q3-3.金星の明るさはどのくらい?

A.

金星は地球と同じ太陽のまわりをまわっている惑星の仲間です。太陽に照らされて光っています。

ですから、金星も地球と同じように昼と夜があり、地球から見る位置によって形が変わっていきます。

金星も満ち欠けする星なのです。

明るさは、地球からの遠さや金星の形によって違いますが、一番明るくなると-4.7等にもなります。

-4.7等星ってどのくらいの明るさなんでしょう?

 

星の明るさは、数字が小さいほど明るくなります。

一番明るく見える星のグループを1等星、次に明るい星のグループを2等星として肉眼でぎりぎり見える明るさの星が6等星と決められました。そして1等星は2等星より2.5倍明るい、2等星は3等星より2.5倍明るいというように、1等明るくなると明るさは2.5倍違うということがわかりました。すると、1等星と6等星の明るさは2.5の5乗(倍)、つまりおよそ100倍くらい違うということになります。

 

これを応用すると、1等星と金星(一番明るいとき(極大光度)は-4.7等)は、5.7等級差がありますので、2.5の5.7乗(倍)を計算すると、およそ185倍、金星の方が明るいということになります。

 

これくらい明るいと、場所さえわかっていれば金星を昼間の空でも見つけることができます。
ぜひチャレンジしてみてください。

4.流星・人工衛星について

Q4-1.流れ星と隕石の違いは?

A.

 

流れ星も隕石も、宇宙から地球にやってくることに変わりはありません。

しかし、その起源が違っています。

流れ星は主に彗星が撒き散らしていったものに由来し、大きくても数㎝ほどしかないので、

ほとんどが大気中で燃え尽きてしまいます。

詳しくはQ.010流星群って?

隕石は、小惑星と呼ばれる、惑星にはならなかった小さな岩石のようなものに由来しています。

多くは火星と木星の間に存在していますが、地球の周りにも存在しています。

この小惑星やそのかけらが、燃え尽きないで地上まで落下してくるのが隕石です。

 

Q4-2.流星群ってなに?

A.

毎年ほぼ同じ時期に、夜空のある一点から放射状に出現する流星の一群のことを流星群といいます。

流星は宇宙空間にただよっている塵や砂粒が地球の大気にぶつかり、それらが大気との摩擦により発光するという仕組みです。

流星群の元になる塵は、主に彗星が残していったものです。彗星は氷や塵でできており、太陽に近づいてくると氷がとけ、塵を宇宙空間に撒き散らしていきます。塵は彗星の軌道に沿って帯状に広がっていきます。地球は一年で太陽のまわりを回っており、彗星が撒き散らした塵の帯に地球がさしかかる時に流星群を見ることができます。また、塵の帯と地球の軌道が交わる位置はほぼ同じなので、毎年ほぼ同じ時期に流星群を見ることができます。

流星群を地上から見ると、流星が空のある一点から放射状に流れるように見えます。その点を放射点と呼んでいます。放射点のある星座の名前をとって○○○座流星群と呼びます。また、塵を撒き散らしていった彗星を流星群の母天体といいます。

流星群によって流れる速さや色、個数、母天体などが異なるので特徴を知っておくと、より楽しめるでしょう。

 

<主な流星群はこちら> 

流星群名

出現期間

☆しぶんぎ座 ※1

1/2-5

4月こと座

4/20-23

おとめ

3/26-4/27

みずがめη

5/3-10

みずがめδ

7/27-8/1

やぎα

7/25-8/10

☆ペルセウス

8/7-15

はくちょう座κ

8/10-31

10月りゅう座※2

10/8-9

オリオン

10/18-23

おうし

10/23-11/20

しし

11/14-19

☆ふたご

12/11-16

こぐま

12/21-23

 

☆印の3つの流星群は「三大流星群」とも呼ばれ、毎年ほぼ安定して多くの流星が流れます。

※1 もともとは「壁面しぶんぎ座」という星座に放射点があったため、この呼び方が慣例になっている。

※2 母天体の名をとって、ジャコビニ流星群と呼ばれていた。

Q4-3.国際宇宙ステーション(ISS)はいつどこに見える?

A.

国際宇宙ステーション(ISS)は、上空400kmを飛んでいます。
約90分で地球のまわりを一周しています。
地球から見ていると、明るい点が空の中をすーっと横切っていくように見えます。

2010年の完成を目指しているISSには、日本人の宇宙飛行士も長期滞在を行って、担当する日本の実験棟「きぼう」を建設しています。

このISSの予報については「宇宙航空研究開発機構―JAXA」のホームページより知ることができます。
ホームページの中に、"国際宇宙ステーションを見よう"というページがあります。
そこでは観察する地域ごとに、見やすい日や出現する時刻、方角などが詳しく載っています。


ぜひ、ISSを眺めて滞在する宇宙飛行士に手をふってみてはいかがでしょうか?


JAXAのページはここをクリック!!

Q4-4.国際宇宙ステーションはどのくらいの高さを飛んでいますか?

A.

国際宇宙ステーション(International Space Station:ISS)は、アメリカ、ロシア、日本、カナダ、欧州宇宙機関(ESA)加盟11カ国が協力して建設を進めている宇宙ステーションです。地上から約400km離れた地球周回軌道上に浮かび、地球や宇宙を観測し、また、宇宙環境を利用したさまざまな研究や実験を行うための施設で、約90分で地球の周りを一周します。
ISSは最低高度278km、最高高度460kmの範囲の軌道に維持されています。ISSの高度は大気の抵抗などによって毎月約2.5kmずつ徐々に低下しているので、毎年数回、ブースターを使ってより高い高度に移動させる必要があります。およそ2周回(3時間)に渡ってエンジンを作動させ、数km高い高度に押し上げます。

5.恒星・銀河・宇宙について

Q5-1.星食とは?

 

A.

月が太陽を隠す現象を「日食」というように、月が恒星を隠す現象を「星食」といいます。
月は約27.3日で地球の周りを回っているため、地球上から見ると星座の間をゆっくり移動していくように見えます。
その中でも月が明るい恒星を隠すときには、その恒星の名前を用いて「○○食」といいます。
(例)アルデバラン食、レグルス食・・・etc

 

seisyoku01.jpg▲図1 月が恒星を隠す様子(概念図)

 

月に恒星が隠れる瞬間を「潜入」、月から恒星が出てくる瞬間を「出現」といいます。
観察する場所によって潜入時間、出現時間が異なるため注意が必要です。

 

seisyoku02.jpg▲図2 緯度による見え方の変化(概念図)

Q5-2.「1等星」と「6等星」の明るさはどれくらいちがうの?

A.
星の明るさを表す単位である「等級」は、紀元前140年頃プトレマイオスの書物に初めて記され、もともとの基礎を考え出したのはヒッパルコス(紀元前190~120年頃)だと考えられています。

 

古代の天文学者は、恒星の明るさを6つの尺度に分け、街明かりのない夜空で肉眼でやっと確認できる暗い星を6等星、逆に最も明るい星を1等星と呼び、それより少し暗いものを2等星、3等星・・・と呼んでいきました。

 

そして19世紀になってからノーマン・ポグソンが、1等星と6等星の明るさの比がちょうど100倍になるように等級を定義し、現在ではこの方法を用いています。すると、明るさが1等級だけちがう恒星は、明るさが「100の5乗根」倍(約2.5倍)ちがうということになります。(※1)


また現代では、星の明るさをより高い精度で測ることができるので、小数点を使って表すことができます。そしてこの尺度を用いると、非常に明るい恒星の等級にはマイナスの数字も使われます。

 

【全天の1等星の一覧】
・シリウス(おおいぬ座)             -1.5等級
・カノープス(りゅうこつ座)             -0.7等級
・ケンタウルス座α星(ケンタウルス座)  -0.3等級
・アークトゥルス(うしかい座)            0.0等級   
・ベガ(こと座)                       0.0等級
・カペラ(ぎょしゃ座)                              0.1等級
・リゲル(オリオン座)                             0.1等級
・プロキオン(こいぬ座)                          0.4等級
・ベテルギウス(オリオン座)                   0.4等級
・アケルナル(エリダヌス座)                   0.5等級
・ハダル(ケンタウルス座)                      0.6等級
・アクルクス(みなみじゅうじ座)               0.8等級
・アルタイル(わし座)                             0.8等級
・アルデバラン(おうし座)                        0.8等級
・アンタレス(さそり座)                           1.0等級
・スピカ(おとめ座)                                1.0等級
・ポルックス(ふたご座)                         1.1等級
・フォーマルハウト(みなみのうお座)        1.2等級
・デネブ(はくちょう座)                           1.3等級
・ベクルクス(みなみじゅうじ座)               1.3等級
・レグルス(しし座)                                1.3等級
                    (理科年表 平成25年より)

 

(※1)m等星の光量Lmとn等星の光量Lnとの間には、
n-m=2.5log(Lm/Ln) (ポグソンの式)という関係があります。


 

Q5-3.新星・超新星の違いは?

A.

星(恒星)が急に明るさを増して、まるで新しい星が生まれたように見える現象を「新星」または「超新星」と呼んでいます。その原理と違いは以下のとおりです。

 

【新星】
恒星が数日といった短期間のうちに9~13等も爆発的に明るくなり、その後ゆるやかに減光して爆発前の状態にもどるのが「新星」です。

新星の本体は近接した連星系で、巨星に進化しつつある星から白色矮星へとガスが流れ込み、白色矮星の表面に降り積もったガスが核爆発を起こすことにより急激に明るく輝きます。これは、その星自体の輝きが強くなる現象なので、減光したあともその星は残っています。

 

 

rsoph_pparc_big_edited-1.jpg                ▲新星爆発の想像図

                 巨星(右)から白色矮星(左)へとガスが流れ込む

                   (Illustration Credit & Copyright: David A Hardy & PPARC / NASA  

 

【超新星】

新星よりも急激に、ある日突然明るく輝き始めるものが「超新星」です。明るさは新星の100万倍にもなり、その後、数年で暗くなっていきます。超新星には単独星型と連星型があり、新星とは区別されています。

 

・単独星型 ( II 型、 Ib 型、 Ic 型 )

大質量の星 (太陽の8倍以上の質量をもつ恒星)が一生の最後に起こす爆発(超新星爆発)によって明るく輝くものです。爆発の後、中心には中性子星やブラックホールが残されます。

 

・連星型 ( Ia 型 )

新星と同様の現象ですが、爆発後、白色矮星は粉々になってなくなります。

 

なお、超新星では1054年におうし座で見られたものが有名です。銀河系内の比較的地球に近い星が起こしたので、昼間でも見えるまで明るくなり、その記録が日本や中国に残っています。また、1987年には大マゼラン雲に現れたものが話題になりました。

超新星は、毎年複数個発見されていますが、ほとんどが銀河系以外の銀河の中のものなので、肉眼では見られない明るさのものが多くなっています。

 

6.暦・時刻について

Q6-1.「火星接近」ってなに?

 

20160531_kasei.jpg

A.

火星は約2年2ヶ月ごとに地球に接近するため、見やすくなる時期があります。

図のように、火星は太陽の周りを、地球の2倍ほどの約687日で1周しているため、約2年2ヵ月毎に地球が火星に近づくことになります。 また、地球の公転軌道が円に近いのに対して、火星の公転軌道は楕円形をしているため、最接近距離はその都度異なります。

火星の公転周期の中で火星が太陽に近いときに地球と接近することを「大接近」とよび、太陽から遠いときに地球と接近することを「小接近」とよびます。

地球と火星との距離によって、火星の見かけの明るさは大きく変化します。

次回の「大接近」は2018年です。

 

Q6-2.曜日はどうやって決まったの?

 

A.

曜日の名前は太陽・月・惑星の名前に由来します。

 

・ 日=太陽、月=月

・ 火=火星、水=水星、木=木星、金=金星、土=土星

 

なぜこのように曜日と惑星が関係しているのでしょうか。

昔の人々は規則的な動きをする夜空の星々から時間や季節を読み取っていました。そんな星々の中で5つの星だけが星を追い越したり途中で引き返したりして不思議な動き方をしていることを発見しました。これらが惑う星「惑星」です。5つの惑星は肉眼で見ることのできる水星、金星、火星、木星、土星です。

わたしたちはこれらの惑星が太陽を中心にまわっていることを知っていますが、昔の人々は地球を中心に惑星や太陽、月が回っていると考えていました。地球から近い順に、月、水星、金星、太陽、火星、木星、土星と考えていました。

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そして太陽、月、5つの惑星が時間や空間を支配すると考えていたのです。また、月が新月から上弦、上弦から満月、満月から下弦、下弦から新月へと変わる間隔がそれぞれ7日間ぐらいだということも判明していました。このため人々は、この7日間をそれぞれ七つの星の神が支配していると考えたのです。これが「1週間」という考え方の基になりました。

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曜日の順番もこの考え方に沿って決められています。図のように1日目は最も遠いところを回る土星の神が支配する 「土星の日」で、1時間ごとに、土星、木星、火星、太陽......と遠い順に交代していきます。24時まで続けると、2日目は太陽から始まり、太陽が全体を支配する「太陽の日」になります。その後も同じように1時間で交代していくと、毎日の最初にくる惑星は「土日月火水木金」の順になるのです。ちなみに1日を24時間にすることは、黄道12星座に基づき、すでに決められていました。  

 

どの曜日を週の初めとみるかは、時代や地域によって違うようですが、このような考え方で1週間のそれぞれの曜日が決められました。

 

また火星(Mars)と火曜日(Tuesday)などの「曜日の名前」と「惑星の名前」の関係については以下のウェブページをご覧ください。

曜日の名前(国立天文台 暦計算室) 

参考資料:「暦と占いの科学」永田久(新潮選書)

Q6-3.「春分の日・秋分の日」はどのように決まるの?

 

A.

「春分の日」とは、太陽がちょうど「春分点」を通過する瞬間を含む日のことです。 「秋分の日」とは、太陽がちょうど「秋分点」を通過する瞬間を含む日のことです。

 

地球は太陽の周りを1年間かけて1周するため、地球から見ると、太陽は星座をつくる星々の間を動いていくように見えます。 この太陽の通り道のことを「黄道」とよびます。 一方で地球の赤道を天までずっと延長したものを「天の赤道」、北極と南極を延長した点を「天の南極」、「天の北極」とよんでいます。

 

「黄道」と「天の赤道」は、お互いがおよそ23.4度で交差していますので、2点で交わることになります。 この2点のうち、太陽が南側から北側に通過する点を「春分点」、北側から南側に通過する点を「秋分点」とよび、 太陽がちょうど「春分点」を通過する瞬間を含む日のことを「春分の日」、 太陽がちょうど「秋分点」を通過する瞬間を含む日のことを「秋分の日」と決めています。

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「春分の日」と「秋分の日」は、前年の2月1日に、国立天文台が発表する「暦要項」が官報に掲載されることによって正式決定となります。 日付が前年に決定する理由は、地球の運行状況が常に変化しているため、計算上の結果と将来の実際の観測結果が必ずしも一致するとは限らないからです。

 

 

Q6-4.夏至に日の出の時刻が一番早く、日の入りの時刻が一番遅くならないのはなぜ?
冬至に日の出の時刻が一番遅く、日の入りの時刻が一番早くならないのはなぜ?
春分・秋分の日における昼間の長さが12時間ちょうどでないのはなぜ?

A.

地球は太陽の周りを円軌道ではなく楕円軌道で回っています。
さらに、地軸が公転面に対して23.4度傾いたまま公転しているために太陽の見かけの動きは一定ではありません。
太陽が南中してから次に南中するまでを「1太陽日」と言いますが、上のような理由から1太陽日は1年を通して変化します。それを補正するため、1年間にわたって平均して長さを一定になるように決めたものが「平均太陽日」と言い、それに基づく時刻系を「平均太陽時」としています。平均太陽時は1年を通じて変化しません。これが私たちが普段使っている時計と同じと思ってください。
これに対し、見かけの太陽で決めた時刻系を視太陽時といいます。視太陽時は1年を通じて変化しています。
この平均太陽時と視太陽時とのずれのことを「均時差」といいます。均時差は年間を通じて変化しており、最大16分にもなります。
日本標準時のある明石においても正午に見える太陽の位置は真南より東西方向にずれます。
日の出と日の入りの時刻は均時差の影響を受けるため、夏至や冬至の頃においてもずれが生じています。
一年のうちに日の出が一番早い日と日の入りが一番遅い日は異なり、日の出が一番遅い日と日の入りが一番早い日は異なるのはこの理由からです。

 

次に春分・秋分の日においては均時差に加え、主に次のような理由から昼と夜の長さが異なります。
①大気による屈折で太陽の位置が実際より上に見えるため、太陽が上に見える角度の分、日の出が早く、日の入りが遅くなります。
②太陽の上端が地平線に接するときに日の出、太陽がすべて地平線下に沈むときを日の入りとしているので、太陽半径の分昼が長くなります。
これらを合わせると日本標準時の明石では1日の半分12時間よりも6分強、昼の長さが長くなります。

 


 

Q6-5.日の出と日の入り・月の出と月の入りの時刻の決め方は?

A.

新聞などに毎日掲載されている日の出と日の入りの時刻ですが、きちんとした定義があります。

太陽の頭の部分(上辺)が水平線と接する瞬間が日の出の時刻となります。
反対に太陽がすべてすっぽり見えなくなる瞬間が日の入りの時刻となります。

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続いて月の出と月の入りの定義についてですが、月は太陽とは時刻の計り方が異なります。
月は太陽と違い満ち欠けする天体ですので、基準は「その日の月が満月である」と考えて、その中心が水平線に接した瞬間を月の出、月の入りの時刻といいます。

 

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実際には、地形や大気差※2などの影響からこの定義とは、ずれています。

春分、秋分の日には「太陽が真東から昇って真西に沈むので、昼と夜の時間が12時間ずつで全く同じになる。」とは言うものの、厳密には太陽が出ている昼間の時間の方が、太陽の大きさ分だけ長くなります。大気差を考慮して計算すると、さらに昼間の時間は長くなり、夜の時間よりも10分程度長くなっています。

 

 

 ※2  大気差とは、太陽や月からの光が真空の宇宙から地球の大気層に入ると屈折し、見かけの高度(視高度)が真高度より大きくなる現象(量)のことです。特に地平線に近く高度が低いほど顕著です。

 

7.その他

Q7-1.クリスマスツリーと星の関係は?

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A.

クリスマスツリーの由来には諸説ありますが、宗教改革で知られるマルティン・ルターが

このイルミネーションを始めたと言われています。

ルターは礼拝の帰り道に、森の木々の間にきらめく無数の星の美しさに感動して、

子供たちにその美しさを伝えるために、もみの木を持ち帰って、枝にたくさんのロウソクを飾り、

星空を再現しました。

現在ではロウソクから電球へと姿を変えましたが、世界中でクリスマスツリーが飾られています。

 

ツリーのてっぺんに飾られる星は「ベツレヘムの星」と呼ばれ、イエス・キリストが誕生した時に

空に明るく輝いたと言われる星に由来しています。

ベツレヘムの星が一体どんな星だったかについては、二つの惑星が重なり合って明るく見えたという

説や、明るい彗星がやってきたという説など、諸説ありますが、本当のところはわかっていません。

 

Q7-2.天の川を見るには?

A.

天の川は、星が無数に集まって雲の帯のように見えるものです。

ぼんやりとした天の川を見るには、

①街灯や看板の明かりが少ない、空が暗いところ

②山や建物が密集していない、空が開けたところ

がおすすめです。 

街明かりは淡い星の光をかき消してしまうので、全く無いに越したことはありません。

 

また、冬よりも夏の方が天の川が濃く見えるのでおすすめです。

もちろんすっきりと晴れた日でなければ見えません。さらに月明かりが強いとはっきり見えません。

 

 

仙台市天文台から比較的近く、天の川が見られるところ

 

☆泉ヶ岳方面(手軽に楽しみたい人向け)

☆蔵王方面(街明かりが少なく空が澄んでいるが、寒いので防寒対策を・・・)

☆山元町方面(海岸沿いは空が暗く、海があるため東の空が開けている)

 

注)観察に行く場合は、近隣住民の迷惑にならないようご配慮をお願いします。

 

Q7-3.真北と磁北のずれはどのくらい?

A.

 地球は北極点と南極点を結ぶ軸(地軸)を中心に自転しています。

 

地軸の北極側が指し示す方を真北(しんぽく)と言います。
地図などの北とは、真北を表しています。

 

それに対し、方位を知るのに使われる方位磁石は地球の磁場に従っており、地場が指し示す北(N極)のことを磁北(じほく)と言います。
磁北(N)は真北と少しずれています。この差のことを偏角と言います。
偏角は場所や時代によって違いますが、仙台では現在7度くらい西(W)です。
よって真北を知りたい場合は、方位磁石が示す北(磁北)よりも東(E)に7度ずらして修正しなければなりません。

 

また北を指し示す星として有名な北極星は、地軸を北へ伸ばした方向である天の北極から、0.85度ずれたところにあります。
ですから、北極星は一年中ほとんど動かずほぼ北を示す星なのです。
さらに北極星の地平線からの高さは、その土地の緯度と同じになります。
どこか旅行に行くときには、北極星の高さを観察してみると、遠くに来た気分を味わえますよ!!

 

 

Q7-4.仙台市天文台の1.3m反射望遠鏡の位置を教えてください。

A.

仙台市天文台の1.3m反射望遠鏡の位置はこちら。

 

緯度   北緯 38°15′22.99″

経度  東経140°45′18.56″

標高  165m