LESSON 01

天球モデルと図を読み解く

初見の天球図から軸・軌道・方位・時刻を判定しよう

未知の天球図で観測者・地平線・天の軸・日周軌道を復元し、方位と時刻を判定する。

初見の天球図から軸・軌道・方位・時刻を判定しよう

前のレッスンでは、天球が方向を整理する模型であり、実距離を省略していると理解しました。このセクションの最後は、初めて見る天球図でも骨組みを順に復元し、星の運動方向や時刻差を判定します。

まず知る:初見図を読む順番を完成させる目標

  1. 球の中心にいる観測者を見つける。
  2. 観測者を通る地平線と天頂を置く。
  3. 地平線上の東西南北を確認する。
  4. 天の軸と天の北極を特定する。
  5. 天の赤道と平行な日周軌道を追う。
  6. 矢印と角度から方位・時刻を求める。
図の手がかり 判定できること
水平面と球の交線 地平線
天の北極を通る直線 天の軸
軸に垂直な大円 天の赤道
円弧上の角度差 15°/時で時刻差

初見の天球図へ番号を付けて読み解く観測者、地平線、方位、天の軸、日周軌道、運動方向の順に番号を付けて天球図を復元する123456

理解する:具体例で角度を時刻へ変える

天球図の同じ日周軌道上で、星Aから星Bまで運動方向へ45°あるとします。日周運動は1時間に約15°なので、45÷15=約3時間後にAがBの位置へ来ます。立体図でも、同じ軌道上の角度差なら時刻差へ変えられます。

ただし、異なる平行軌道上の点を一本の円として測りません。まず同じ星の軌道を確認します。

使う:間違いを直し初見図を確かめる

最初から星の名前だけを探すと、視点や方位を誤りやすくなります。骨組みを1〜5の順で置いてから星を読むのが安全です。運動方向がない図では、地球が西から東へ自転するため、星は東から西へ動くように見えることを使います。

理解チェック1:天球図で最初に探すものは?球の中心にいる観測者です。
理解チェック2:同じ軌道上の60°は何時間分?60°÷15°/時で、約4時間です。

転用する:まとめを日周・年周運動の入試総合へつなぐ

天球図は、観測者 → 地平線・方位 → 天の軸 → 平行な軌道 → 運動方向と時刻、の順に読めます。次の「日周・年周運動の入試総合」では、透明半球・影・公転図・星の時刻とこの天球モデルを組み合わせ、どの技能を使うか自分で選びます。

理解チェック3:異なる軌道上の二点をそのまま時刻差へ変えてよい?いけません。同じ星の日周軌道上の角度差かを先に確認します。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。