星座のの周期

こんにちは。星座は北極星を中心に１）２４時間で３６０度、１時間で１５度２）一年３６５日で３６０度、一日約１度ずれるということなんですが、どちらも北極星を中心に同じような様子でずれていくというのがあいまいな説明だと思うんです。１）は地球の自転によるものだし、２）は地球の公転によるものなので同じ枠で考えるのはどこかぼかされた説明だと思うのですがどのように考えればよいでしょうか。例えば８月１日午後９時のある星座の位置は、９月１日午後１１時にはそこから６０度ずれるということですが地球自転による見かけのずれと公転による見かけのずれを一緒に考えています。考えられるのは星座までの距離なんですけど。。学生に教えようと思うのですがものすごくあいまいな説明になってしまいそうです。
よろしくおねがいします。

No.14 ベストアンサー 回答者： adkori 回答日時： 2008/09/05 06:13

＃９です。

もう一度ご質問と皆さんへの返事を読んでみたのですが、
質問者さんの疑問の
>どちらも北極星を中心に同じような様子でずれていくというのがあいまいな説明だと思うんです
というのは、自転では北極星を中心にずれるけど、公転では別のずれかたをするのでは？
ということでしょうか？

それでしたら、答えは、どちらの運動による星座のずれも北極星が中心となる。です。

確かに、#10に書いたように、位置関係からだけで言えば、公転に伴う星座の移動の極は黄道の極なんですが、
地球が公転するにあたって、地軸は星座に対してずっと同じ方向（北極星の方向）を向いています。
逆に言うと、公転面に対する地軸の傾きは、公転とともに変化します。

この結果、地球上のある場所のある時間で見た場合、１月分の公転による星座の動きは、自転と全く同じ様子での30度のずれとなり、
自転による２時間分の30度のずれがこれに加わるため

>例えば８月１日午後９時のある星座の位置は、９月１日午後１１時にはそこから（北極星を中心に）６０度ずれる
ことになります。

こういう説明でご理解いただけるでしょうか。

この回答へのお礼

>どちらも北極星を中心に同じような様子でずれていくというのがあいまいな説明だと思うんです
というのは、自転では北極星を中心にずれるけど、公転では別のずれかたをするのでは？ということでしょうか？

最終的にはそういうことのようでした。私が恒星からの光が平行うんぬんといっていたのは、調べたところ年周視差のことのようで、かなり理論が分かりました。私の紹介したサイトの図は平行うんぬんという話と年周視差のことが混乱するみたいです。多少専門的な本の図を調べて分かりました。いままで簡単な本を見ていたのでかえって分からなかったみたいです。説明をはしょっちゃってるせいです。

>>それでしたら、答えは、どちらの運動による星座のずれも北極星が中心となる。です。確かに、#10に書いたように、位置関係からだけで言えば、公転に伴う星座の移動の極は黄道の極なんですが、
＞＞この結果、地球上のある場所のある時間で見た場合、１月分の公転による星座の動きは、自転と全く同じ様子での30度のずれとなり、
自転による２時間分の30度のずれがこれに加わるため


未だに黄道の概念はいまいち分かりませんが機会があったら楽しんでみたいと思います。私のことを理解させるのは図などをここで書けるわけでもなくたいへんだったと思いますがお付き合いくださり他の回答者の皆さんもありがとうございました。

お礼日時：2008/09/06 00:30

No.16 回答者： equinox2 回答日時： 2008/09/06 08:07

最後に一言だけ・・

>真南にある恒星を見ているということは完全に太陽に背を向けているということなので自転していないとずっと太陽に完全に背を向け続けることになると思うわけです。

この場合は自転していないのではく、自転と公転の周期が同じです。
＃月と同じように

この回答へのお礼

>真南にある恒星を見ているということは完全に太陽に背を向けているということなので自転していないとずっと太陽に完全に背を向け続けることになると思うわけです。
>>この場合は自転していないのではく、自転と公転の周期が同じです。
＃月と同じように

月の公転、自転の向き周期が同じなので月はいつでも同じ面を地球に向けているという意味が今まで分からなかったのですがやっと分かりました。
＃１５さんのおっしゃるとおり＞もし地球が自転していないとすると、真南にある恒星は公転軌道上の地球の位置に関係なく常に真南に見えますよ。　質問者さんの言われる地球３の位置で真西に見えるのは太陽です。
が正しいですね。

最後の最後で誤解するところでした。それにしても全く自転しない惑星というのがもしあるとしたら不思議な回転運動？ですが、月も結構不思議な公転自転をしているものですね。

お礼日時：2008/09/06 12:28

No.15 回答者： sus303 回答日時： 2008/09/05 07:23

No.12のお礼欄より

＞話を簡単にするため地球が地球１のまま自転せず公転だけしていたとすると同じところでその恒星をずっと見ていたのなら地球１で真南にあった恒星は地球３では真西に見えると思います。

　いいえ、もし地球が自転していないとすると、真南にある恒星は
公転軌道上の地球の位置に関係なく常に真南に見えますよ。
　質問者さんの言われる地球３の位置で真西に見えるのは太陽です。

この回答への補足

＞いいえ、もし地球が自転していないとすると、真南にある恒星は
公転軌道上の地球の位置に関係なく常に真南に見えますよ。
　質問者さんの言われる地球３の位置で真西に見えるのは太陽です。


おっしゃるとおりでした。更には黄道とか誕生星についてもかなり分かりました。黄道は昼間の星が見えてないときのことを考えるのでちょっとピンとこなかったようです。

長い間お付き合いくださりありがとうございます。結構自信つきました。

補足日時：2008/09/06 12:29

この回答へのお礼

＞いいえ、もし地球が自転していないとすると、真南にある恒星は
公転軌道上の地球の位置に関係なく常に真南に見えますよ。
　質問者さんの言われる地球３の位置で真西に見えるのは太陽です。

たぶん私の説明が悪いのですね。真南にある恒星を見ているということは完全に太陽に背を向けているということなので自転していないとずっと太陽に完全に背を向け続けることになると思うわけです。

理解力がなくわからずやの頑固者みたいになってしまいすみません。ただ途中で妥協しなくて良かったです。だいたいすっきりしたので一段落しようと思います。

お礼日時：2008/09/06 00:41

No.13 回答者： adasw-12 回答日時： 2008/09/04 23:48

一応念の為に言っておきます。

教育には
地動説より、天動説の方が勝る場合もあります。
理解度に於いて、これに勝る方法は無いと言う事です。

特に、これは中学生に教える内容ではありません。
混乱させ、理解を妨げるだけです。

教える事は誰でも出来ます。
理解させる事が最も難しいのです。

教科書を置いて雑談ならば、＃１様のだけで十分でしょう。
地球が９０度公転すれば南中時間は２４/４時間（６時間）狂います。
３６０分です。
移動した３６０日/４（９０日）で割れば、４分の狂いは出てきます。

この回答へのお礼

たしかに私の理解力とご回答を拝見すると私が教える内容ではないことが分かってきましたが、私がまだ誤解をしているかどうかは自信となって鋭く相手に伝わります。そして教えるということを抜きにして興味がある問題となったのですが。詳しい説明は私の知識、理解力を考えるとたいへんだと思うのでまだ誤解してそうかどうかだけ教えていただけませんか。長くなってきたのでまだ誤解しているようでも締め切って出直してまいります。

お礼日時：2008/09/05 00:33

No.12 回答者： sus303 回答日時： 2008/09/04 10:51

　ANo.2の追記です。

　ANo.2のお礼欄に挙げられているURLの中の１度のズレの説明図は
地球の自転公転の様子を図示したものを使っています。
　これを見ると、あたかも恒星までの距離や地球太陽間の距離が関係するような印象を与えるので、
質問者さんもこれに惑わされてあれこれ悩まれているのではないかと思われます。

　星座の位置が１日につき約１度ズレることは、
地球が自転公転していることも天体までの距離も全く知らなかった昔から知られていました。
　昔の人も、日が経つにつれて星座の位置が少しずつずれてくること、
そして１年経つともとの位置に戻ることを観測していました。
　星座の位置がずれるということは、天球上の暗い部分つまり夜の位置がずれるということで、
逆にいえば明るい部分つまり昼間の位置がずれるということです。
　ということは、夜昼を作り出している太陽の位置が毎日少しずつずれていることを示します。
　そして１年経つともとの位置に戻ります。
　この星座や太陽の動き方は、１年365日かかって１回り360度動くのですから、
１日にすると約１度ということになります。

　この説明には、北極星、星座までの距離、地球太陽間の距離などはいっさい出てきませんよね。

　
　
　
　
　
　

この回答へのお礼

＞星座の位置がずれるということは、天球上の暗い部分つまり夜の位置がずれるということで、逆にいえば明るい部分つまり昼間の位置がずれるということです。　ということは、夜昼を作り出している太陽の位置が毎日少しずつずれていることを示します。
＞というわけで太陽に対して地球が1回まわることを１日（正確には１太陽日）とし、その１日は24時間であるとしています。
＞太陽という天体だけを見ているぶんには１太陽日で何の不都合も生じません。　たとえば、昼の１２時にはいつも太陽は南の空にあります。
＞つまり太陽を基準とした１日では、まだ星座は１回転していず、359度回ったところなのです。　１恒星日を使えば毎日同じ時刻には同じ星座が見られるようになりますが、そのかわり太陽の位置が毎日１度ずつずれて、半年後には12時（正午）が真っ暗、つまり真夜中になってしまいます。


恒星日ではなく太陽日を採用するのは、人間の生活を考えてのことなわけですよね。かなり理解が固まってきたとは思うのですが、やはり最終的には恒星までの莫大な距離がこの現象を生んでいるのではないでしょうか。

紹介したサイトの地球１で南中していた恒星は真南の線のどこかにあるわけですが（面倒なので真南の水平線ぎりぎりとします）ここから９０度地球が動いたところを地球３としてみます。地球１が夏至だとすると地球３は秋分の日みたいな。。地球１も地球３も「球」だと分かりにくいので地球の公転円盤上にある「東西南北を持つ平面の円」としてみます。話を簡単にするため地球が地球１のまま自転せず公転だけしていたとすると同じところでその恒星をずっと見ていたのなら地球１で真南にあった恒星は地球３では真西に見えると思います。これは恒星が大変遠いところにあるからだと思うのです。もしこの恒星がこの図で地球から１億キロメートル（もしくはもっと近く）のところにあったら地球３の位置では恒星の方向は真西をはるかに越えてこの恒星は見えなくなっているのかなあ。。つまり地球の公転円盤直径も馬鹿にできなくなってくるというか。。まだ誤解してるでしょうか。

ただ、皆さんのおかげでいろいろな他の天体事項の基礎的なところの見直しができているように思います。長くなってしまってすみません。ありがとうございます。

お礼日時：2008/09/04 15:55

No.11 回答者： equinox2 回答日時： 2008/09/04 07:16

>地球１、太陽の南中と恒星の南中が一致する地点から一度の差の説明がなされ、ています。

この説明で十分ですよ。
恒星が南中するまでには、地球が360度自転する必要があるのに対し、
太陽が南中するには地球が361度自転する必要がある・・
ということだけです。
＃だから、あくまで自転による恒星の動きです。

公転の話がでるのは、1日（24時間）が太陽の南中を基準に決められているため、再び南中するまでには、公転で移動した角度に相当する分だけ
余計に自転する必要がある・・　ということだけです。
＃厳密には太陽の南中は24時間とは限らず、かなり変動しますので、
＃あくまで平均値での話しです。

>ちょっと休憩して周辺知識を身につけてからの方が良いのかもしれません。
Ano2様の回答にあるように、１日（２４時間）がどのようにして決まっているかを調べてみてください。

この回答への補足

度々すみません。＃２さんのところに書いたことで誤解してないでしょうか。

補足日時：2008/09/04 15:56

この回答へのお礼

＞恒星が南中するまでには、地球が360度自転する必要があるのに対し、太陽が南中するには地球が361度自転する必要がある・・
ということだけです。

不思議ですが本当ですよね。太陽が南中するには地球が361度自転する必要があるなんて考えたことがありませんでした。ただ地球から見た太陽の動きを考えるとき３６１度だと変に思うことが出てくるかもしれないのでそのときはまたよろしくおねがいします。

お礼日時：2008/09/04 08:46

No.10 回答者： adkori 回答日時： 2008/09/03 21:41

#9です。

書き忘れたので補足です。

自転を無視して、太陽と地球と星座という位置関係で考え、
１年で１回転する星座という意味合いで言えば、その回転の極は黄道の極です。
学生さんに説明する時は、星座の中で太陽が動く道（黄道）が星座に対する
地球の公転面と天球との交点だということを
説明すれば理解されるかもしれませんね。

No.9 回答者： adkori 回答日時： 2008/09/03 21:18

質問者さんの疑問（不満？）は、

単純に言えば、地球の自転に関する運動が北極星を中心に回るのは分かるが
地球の公転に関する運動も北極星を中心としているのが納得できない点ですよね。
上記の意味では、公転に関する運動は、恒星に関してはほぼ「運動はしない」という答えになります。
質問者さんが気にしている通り、この場合は距離が関係しており、極めて遠い位置にあるので
公転運動くらいでは位置の変化が分かりません。
ただ、厳密に測定した場合の運動の極は、黄道の極（現在だとりゅう座あたりかな）であり
天の北極（赤道の極）ではありません。
（参考）
http://www.nao.ac.jp/koyomi/topics/html/topics20 …

で、上記の話と、公転により１日約１度ずれる話とは無関係ですのでお間違えなきよう。
１日に１度ずれるのは、あくまで自転と公転の２つの回転運動の結果として生じる「現象」であり、
公転運動の結果としての星座の移動ではありません。
質問者さんは、この２つを混同しているために納得がいかない気持ちになるのかもしれません。

話を簡単にするために、自転が無く、昼と夜も考えずに、
公転に伴って星がどのように動くのかを考えればわかりやすいかもしれません。

この回答への補足

度々すみません
＞質問者さんが気にしている通り、この場合は距離が関係しており、極めて遠い位置にあるので公転運動くらいでは位置の変化が分かりません。

というのは私が＃１２さんのところでかいたこととおなじでしょうか。

補足日時：2008/09/04 16:00

この回答へのお礼

>質問者さんの疑問（不満？）は、
そうですね。不満というか引っかかるというか。ただこういう数学的な問題で引っかかるというのはわかってないということですよね。

＞単純に言えば、地球の自転に関する運動が北極星を中心に回るのは分かるが地球の公転に関する運動も北極星を中心としているのが納得できない点ですよね。上記の意味では、公転に関する運動は、恒星に関してはほぼ「運動はしない」という答えになります。質問者さんが気にしている通り、この場合は距離が関係しており、極めて遠い位置にあるので
公転運動くらいでは位置の変化が分かりません。
＞１日に１度ずれるのは、あくまで自転と公転の２つの回転運動の結果として生じる「現象」であり、公転運動の結果としての星座の移動ではありません。

地球の公転円盤と恒星をつなぐ直線の集合体でできる変な三角錐を考えると多少の角度の変化が現れるわけですが恒星までの莫大な距離を考えると無視できるものになるということですよね。

＞話を簡単にするために、自転が無く、昼と夜も考えずに、
公転に伴って星がどのように動くのかを考えればわかりやすいかもしれません。

この視点は重要だと思うのですが私の紹介したサイトの地球１と地球２へ入ってくる恒星からの光が平行にくるというせつめいは＞質問者さんが気にしている通り、この場合は距離が関係しており、極めて遠い位置にあるので公転運動くらいでは位置の変化が分かりません。＞のせいですよね。簡単にイメージすると何億キロもかけて回るより、その場で自分自身がくるっと一回回る方が周りの景色の変化は激しいといったところでしょうか。

＞厳密に測定した場合の運動の極は、黄道の極（現在だとりゅう座あたりかな）であり天の北極（赤道の極）ではありません。

黄道というのを勉強してもう一度考えてみようと思います。





ありがとうございます。

お礼日時：2008/09/04 08:39

No.8 回答者： equinox2 回答日時： 2008/09/03 19:52

「回答へのお礼」を読んでみると、まだちょっと勘違いされてるのでは・・

と思われる箇所がありましたので、再度、補足します。

この一連の説明に出くる「１度」のずれについては、太陽と地球間の距離が
関係していない訳ではないですが、たとえ距離が判らなくても（1.5億kmでなくても）気にしなくて良いのです。

あくまで、この１度は、地球の公転の１日の移動角度です。
＃1年が180日だと仮定したら２度ずれるだけです

だから、太陽が遠いから平行とかそうでないとかはまったく別の話です。

この回答へのお礼

度々すみません。しかし私が持ち出したサイトの図によると地球１と地球２に向かい、恒星から平行な線が出ています。地球１、太陽の南中と恒星の南中が一致する地点から一度の差の説明がなされています。この質問は結構説明（つまりご回答）が込み入ると思い、それでは申し訳ないとある程度自分で理解しようとは思うのですがなかなか。多少ご回答が割れてるのかとふと思うのですがそれも全く分かりませんし、たぶんそうではない。英文解釈ではないのできちんと一本道で説明できるものなのでしょうから完全に私の勉強不足でしょうね。ちょっと休憩して周辺知識を身につけてからの方が良いのかもしれません。何の知識が必要でしょうか。月、惑星、太陽の動きまでは実によくすぱすぱと分かったんですが、最後のこの恒星のところでつまずいています。

お礼日時：2008/09/04 00:38

No.7 回答者： naigel 回答日時： 2008/09/03 08:46

自転による星の移動は、一晩中同じ星を観測していれば、北極星を中心に円弧を描いて移動している事は確認できると思います。

ただし３６０度と言っても半分は昼間で星は見えませんが。実際は移動しているように見えているだけです。
公転による移動は、同じ星を毎晩同じ時間に観測すれば、１日１度ぐらい西の空に移動します。たとえば夏の星座こと座は秋には地平線の近くに移ります。ついには冬にはこと座は昼間出て見えないのです。
日本の緯度では北極星は天頂にはないので星は数ヶ月かけて地平線の方へ移動して姿を消します。
自転による移動と、公転による移動の違いがご理解できましたでしょうか。

この回答へのお礼

返事がおくれすみません。＃２さんのところにいろいろ書かせていただきました。ご紹介したサイトの図でかなり分かりました。ただ、太陽の光も恒星からの光のように平行と考えると都合の良いケースというのはなかったでしょうか。ずれが感知できないほど遠いため平行に来るというのもなんか不思議に感じるときがあります。平行にくるならば角度の差を測れず恒星の見かけの動きも図ることができないみたいな。。そのようにお感じになったことはありませんか。

お礼日時：2008/09/03 15:17