地軸の延長に天の北極・天の南極を置こう

前のレッスンでは、観測者中心の天球に地平線・天頂・方位を置きました。今回は、地球の自転軸と平行な線を観測者から通し、星の日周運動の中心となる天の北極・天の南極を決めます。

まず知る：天の軸を天球へ通す目標

地球の北極と南極を結ぶ地軸を両側へ延長すると、天球と交わる二点が天の北極・天の南極です。観測者中心の図では、地軸と平行な天の軸を観測者の位置へ移して描きます。天の北極の近くに北極星があります。

理解する：具体例で北極星の高度を結ぶ

日本では天の北極が北の地平線より上にあります。その高度は観測地の緯度とほぼ等しいため、北緯35°の地点では天の北極が北の地平線から約35°の高さです。これは前に学んだ北極星高度と緯度の関係を、天球モデルで表したものです。

天の北極は天頂とは限りません。北極点では天頂付近、赤道では北の地平線付近になります。

使う：間違いを直して軸を確かめる

「天の北極は天球図の上端」は誤りです。観測地の緯度によって地平線からの高さが変わります。また北極星が地軸の上にあるのではなく、地軸を宇宙へ延ばした方向に遠く見える星です。

転用する：まとめを天の赤道と軌道へつなぐ

天の軸を置くと、星がどの点を中心に回るように見えるかが分かります。次は、天の軸に垂直な天の赤道を描き、星の日周軌道が天の赤道と平行な円になることを確かめます。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。