満ち欠けと見かけの大きさを位置関係から同時に説明しよう
これまでに、金星の形は照らされた面の見える割合で決まり、見かけの大きさは地球との距離で決まると学びました。ここでは二つを別々に判断してから、一つの説明に統合します。
まず知る:二つの見え方を分ける目標
金星が地球に近い内合側では視直径が大きくなりますが、地球からは金星の夜側を多く見るため細く欠けます。太陽の向こうの外合側では遠くて視直径は小さくなりますが、照らされた面を多く見るため丸く見えます。
| 金星の位置 | 地球との距離 | 視直径 | 明るい面の割合 |
|---|---|---|---|
| 内合に近い側 | 近い | 大きい | 小さく、細い |
| 横方向 | 中間 | 中間 | 半月状の前後 |
| 外合に近い側 | 遠い | 小さい | 大きく、丸い |
理解する:具体例で形と大きさを別々に判断する
形を問われたら、太陽に照らされた半球のうち地球から見える割合を調べます。大きさを問われたら、地球と金星の距離を比べます。同じ配置図を使っても、判断に使う線と問いが違います。
内合や外合の瞬間付近は太陽と同じ方向に近く、安全に直接観察できません。教科書の図は関係を考える模型であり、実際に太陽の近くを肉眼や望遠鏡で探す指示ではありません。
使う:因果を混ぜる誤答を直して配置AとBを説明する
配置Aが地球と太陽の間に近く、配置Bが太陽の向こう側にあるとします。Aは地球に近いため視直径が大きく、夜側を多く見るため細く欠けます。Bは遠いため視直径が小さく、昼側を多く見るため丸く見えます。
答案では「Aは細いから大きい」ではなく、「Aは地球に近いので大きい」「Aは照明面が地球と反対側を向くので細い」と、原因を二本に分けます。
理解チェック1:内合側の金星は大きく見えるのに、なぜ細い?
地球には近い一方、太陽に照らされた面が主に地球と反対側を向くからです。理解チェック2:外合側の金星の特徴は?
地球から遠いため小さく、照らされた面を多く見るため丸く見えます。転用する:確かめをまとめ、次の数値資料へつなぐ
大きく細い金星像なら内合側、小さく丸い像なら外合側という候補を立てられます。ただし像の倍率が同じこと、配置が内合・外合のどちら側かを資料で確認して結論にします。次は距離と視直径の数値資料を読みます。
理解チェック3:「満ちているほど大きい」が誤りなのはなぜ?
明るい面の割合は照明面の向き、視直径は地球との距離で決まり、別の量だからです。クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。