星は２３時５９分後何処にいる？

Question

星は１日で１度移動
星は１時間で１５度移動
そのように教わりました
では、星は２３時間５９分後…
α＞０として
A365＋α移動
B365－α移動
C多次元移動なので答えられない
D時期によりAまたはBになる

どれになるのでしょうか？
おしえてgoo！

jun1038 · Accepted Answer

こんばんは。

星（天球）が、見ため上１回転する時間は、
約２３時間５６分です。
すなわち、約２３時間５６分経つと、
星は前日と同じ位置に来ます。
２４時間とは約４分違うので、
２４時間経つと星は時間にして４分ぶん西に移動します。
この角度は約１度で、３６５日で３６０度、
すなわち季節がめぐり１年経つと
星は１年前と同じ時刻に同じ位置に来ます。

ご質問は、なぜか２３時間５９分後ということですので、
前述のように２３時間５６分後に前日と同じ位置に来て、
さらに３分だけ西に進むわけですから、
角度にして約３／４度、
すなわち約４５分（’角度の「分」）くらい
西に移動した位置に来ます。
（Ａ～Ｄで選ぶとすれば、Ａになります。）

それでは。

puni2 · Answer

こんにちは。
質問者の方は中学生でしょうか？
私も昔中学校で理科を教えていましたので，よくこういう質問を受けました。
なるべく丁寧に答えようと思います。
ほんとうは図が使えるといいのですが，ここでは図を書けないので，文章だけでがんばります。どうしても説明が長くなってしまうと思いますが最後まで読んで下さい。
（Ｃのような選択肢があるので，真面目に読んでもらえるかどうかちょっと心配です）

質問された方は，もしかしたら
「星は１日で１度移動
星は１時間で１５度移動」
という数字だけを意味も考えずに暗記しているのではありませんか。それだと，混乱してしまいます。

まず，1日の太陽の動きを考えて下さい。
朝，東の方から昇り，12時ごろに真南に来て（南中），夕方には西の方に沈む。この動きを「日周運動」といいます。
この動きは，24時間でちょうど1周＝360°です。
つまり，たとえば今日太陽が11時40分に南中したら，明日も11時40分に南中します。
（注　細かいことをいうと，季節によって微妙に変化して，24時間より最大で20秒ぐらい長かったり短かったりしますが，1年を平均してならすと24時間ちょうどになります。）
（もっと細かいことをいうと，それでも24時間からほんのわずかずれていたりしますが，それは1000分の1秒とかその程度ですので，今は気にしないで下さい）

360°を24で割ると，1時間では15°となります。つまり「日周運動は1時間で15°」です。
さらに，これを15で割ると，「日周運動は4分で1°」となります。

さて，話の都合上今日はかりに12月1日とします。
今日の太陽は11時30分に太陽が南中しますが，そのとき，同じ方位（真南）で太陽のちょうど真下に，たとえばさそり座のアンタレスという恒星（星座を形作っている星）が見えます。
（実際には当然昼間なので見えません）
そのまま見ていると，星座の星も，太陽と同様に日周運動をしますので，アンタレスは太陽と一緒に西へ西へと，1時間で15°ずつ動いていきます。

翌日の11時30分，再び真南の空を観測したとします。
太陽はまた同じ時刻に南中しています。
しかし，アンタレスはというと，太陽より約4分先に南中してしまい，少し先へ（西へ）進んでいるのです。
つまり，24時間後，太陽は昨日と同じ方角に来る。
しかし，恒星が昨日と同じ方角に来るのは約23時間56分後である。
その結果，昨日は同じ方向に見えていた太陽とアンタレスは，今日は見える方向が少しずれています。
その角度はというと，「日周運動は4分で1°」でしたから，約1°となります。

ふつうは恒星の方を基準にして話をしますので，アンタレスが翌日南中したとき，太陽はまだ少し遅れて（真南よりも少し東に）いる，そのずれの角度が1°，ということです。
つまり，「星は１日で１度移動」というのは，「恒星を基準にして太陽の位置をみると，少しずつ東へ東へと動いていっている。その動きが1日に約1°だ」ということです。
この動きの方は「年周運動」といいます。

1日に1°ずつ，太陽はアンタレスからどんどん東にずれていきます。
1ヶ月たつと，それがつもり重なって，アンタレスは太陽より30°東に離れます。
もう1ヶ月たつと，60°離れます。
つまり，太陽が西に沈んだとき，アンタレスは太陽から60°離れていますので，もう太陽がまぶしくて見えないということはありません。
やがて半年経つと，太陽から180°離れる，つまり太陽とちょうど反対側に来るので，一晩中アンタレスが見えてます。

そうして，翌年の同じ日付，12月1日には，再び太陽とアンタレスが同じ方角に並びます。

というわけで，365日で1周＝360°ずれることになります。
これを1日あたりに直すと，1°弱ですね。
（正確には365.25636日で1周しますので，1日あたりでは360÷365.25636＝0.98561…°となります。）

つまり，24時間経過すると，
太陽は360°動く。
太陽以外の恒星は360.98561°動く。
（また，このことから，恒星の日周運動の周期も求まります。
24時間×360°÷360.98561°＝23時間56分04.1秒となります。
これが，先ほどの「アンタレスは太陽より約4分先に南中してしまう」の根拠です）

23時間59分後なら，360.98561°×（23時間59分÷24時間00分）＝360.98561°×86340÷86400＝360.73492°
動くことになります。

さて，そこであなたが書いたA～Dの選択肢を見てみますと，よくわからなくなります。
「365＋α移動」「365－α移動」とは何のことでしょうか。
単位がついていませんが，365°のつもりでしょうか。
もしそうならば，正解は360.73492°ですので，365°よりは小さいですから，Bが正解ということになりますが，なぜ1周＝360°を基準にしないで，365°を基準にしているのでしょうか。

「360°＋α」か「360°－α」か，ということなら，「360°＋α」になります。
23時間56分で一周しますから，それより3分長い23時間59分であれば，当然，回る角度も一周より多くなります。

love3factory · Answer

まず「１日で１度移動」と「１時間で１５度移動」というのは
そもそも別の問題だってことでしょうね。

まず「１日で１度移動」ってのは、すごくおおざっぱな話で、
要するに「見える星座は季節によって変わる」ってことと
「見える星座は毎年同じ」ってことを合わせて考えると、
「１年で３６０度移動するからだいたい１日１度」ってことです。

次に「１時間で１５度移動」ってのは、これもだいたいの話で、
１日たつと星は昨日の同じ時刻とだいたい同じ場所に見えるから、
「２４時間で３６０度とすればだいたい１日１５度」ってことです。

もし「１時間で１５度移動」ってのがぴったりだったとすれば
翌日もぴったり同じ位置に来ることになってしまうのですが、
実際には「だいたい１日で１度」くらいの誤差があって、
その値があなたのいう「α」になるのだと思います。
ＡかＢかは「１日で１度移動」がどっち方向かによりますね。
（さらに23'59"59/24'00"00も考慮に入れることになりますが）

Ｄについては、その「１日で１度」の方向が日によって変わる
ということになるので、それは考えられないでしょうね。

Ｃについては、まぁあっても３次元でしょうけど(笑)
目で見える位置としてとらえていて距離は考えていないので
あくまで２次元の話ですから、Ｃも考える必要はないでしょう。

naozou · Answer

ほぼ1度移動(365度+α)だと思います。

> 星は１日で１度移動
> 星は１時間で１５度移動

の意味は、
ある日空をみたら星は昨日の位置から1時間ずれている。
同じ日のうちで、1時間に15度ずれる
という意味です。

23時間59分ということは、ほぼ1日たって同じ時間ですから、1度動いています。

星は２３時５９分後何処にいる？

こんばんは。

こんにちは。

この回答への補足

まず「１日で１度移動」と「１時間で１５度移動」というのは

ほぼ1度移動(365度+α)だと思います。

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