天体の予想問題5問——動く向きと時刻のずれのミスを1問ずつ解説

答え：西の方向に約45度動いた位置に見えます

考え方：地球は西から東へ1日に1回自転しているので、星は東から西へ動いて見えます（日周運動）。24時間で360度なので、1時間に約15度動きます。

解き方：午後8時から午後11時までは3時間なので、15度の3倍で約45度、西へ動いた位置に見えます。

よくあるミス：① 星が西から東へ動くと考えるミス。地球が西から東へ自転するので、星は反対の東から西へ動いて見えます。② 年周運動の「1か月に約30度」と取りちがえるミス。1日の中の動きは「1時間に約15度」です。

確かめ：24時間では15度の24倍で360度になり、1日で星が天球を1周する（同じ位置にもどる）ことと合っています。

答え：およそ午後6時です

考え方：地球は太陽のまわりを1年で1回公転しているので、同じ時刻に見える星の位置は、1か月に約30度ずつ東から西へずれていきます（年周運動）。日周運動では1時間に約15度動くので、30度は約2時間分にあたります。

解き方：1か月で南中する時刻が約2時間早くなるので、2か月では約4時間早くなります。午後10時の4時間前で、午後6時ごろに南中します。

よくあるミス：① 南中する時刻が遅くなると考えるミス。同じ時刻に見ると星は西へずれているので、同じ位置（南中）に来るのは早い時刻になります。② 1か月のずれを1時間とするミス。30度は、1時間に15度の日周運動で2時間分です。

確かめ：12か月では2時間の12倍で24時間早くなり、1年後には同じ時刻に南中する、つまり星座の見え方が1年でもとにもどることと合っています。

答え：夏至の日は77.4度、冬至の日は30.6度です

考え方：春分・秋分の日の南中高度は「90度から緯度を引いた角度」です。夏至の日はそれより地軸の傾きの分だけ高く、冬至の日は地軸の傾きの分だけ低くなります。

解き方：春分・秋分の日は90度から36度を引いて54度です。夏至の日は54度に23.4度を足して77.4度、冬至の日は54度から23.4度を引いて30.6度です。

よくあるミス：① 春分・秋分の南中高度を緯度そのもの（36度）と考えるミス。南中高度は「90度から緯度を引く」ことから始めます。② 夏至と冬至で足し引きを逆にするミス。日本（北半球）では、夏至のほうが太陽が高く、昼が長くなります。

確かめ：夏至の77.4度と冬至の30.6度の差は46.8度で、地軸の傾き23.4度の2倍になります。夏至と冬至で南中高度が地軸の傾きの2倍だけちがう、という関係と合っています。

答え：上弦の月で、右側が光って見えます。約1週間後の同じ時刻には、満月が東の空に見えます

考え方：月は太陽の光を反射して光るので、太陽のある側が光って見えます。夕方は太陽が西にしずむところなので、夕方に南の空にある月は、西側（右側）が光ります。月は約29.5日で満ち欠けをくり返し、約1週間ごとに新月→上弦の月→満月→下弦の月と変わります。

解き方：夕方に南中し、右側（西側）が光る半月なので上弦の月です。約1週間後には満月になります。満月は太陽と反対側にあるので、夕方6時ごろは東の空からのぼってくるところです。

よくあるミス：① 上弦と下弦を取りちがえるミス。夕方に南の空に見え、右側が光るのが上弦の月、明け方に南の空に見え、左側が光るのが下弦の月です。② 満月も夕方に南の空に見えると考えるミス。満月は太陽と反対側にあるので、夕方に東からのぼり、真夜中に南中します。

確かめ：太陽・地球・月の位置で考えると、上弦の月は太陽から見て90度ずれた位置、満月は太陽と反対の位置にあります。夕方（太陽が西）に東の空に見えるのは、太陽と反対側にある満月で合っています。

答え：アとウです

考え方：金星は地球より内側を公転する惑星なので、地球から見ると常に太陽に近い方向にあります。そのため、明け方の東の空か夕方の西の空にしか見えません。また、地球との距離が大きく変わるので、見かけの大きさと欠け方が変わります。

解き方：ア は明け方の東の空に見える「明けの明星」なので正しい。イ の真夜中は、太陽と反対の方向を見ているので、金星は見えません。ウ は地球に近いときほど大きく見え、欠け方も大きくなるので正しい。エ は、丸く見えるのは地球から遠いときで、そのときは小さく見えるので誤りです。答えはアとウです。

よくあるミス：① 火星や木星と同じように、真夜中にも見えると考えるミス。地球より外側の惑星は真夜中にも見えますが、内側の金星は見えません。② 近いときほど丸く見えると考えるミス。近いときは、光っている面の多くが地球と反対側を向くので、細く大きく欠けて見えます。

確かめ：夕方の西の空に見える金星は「よいの明星」とよばれます。明け方の東か夕方の西にしか見えない、という説明と合っています。

日周運動は地球の自転による星の見かけの動きで、1時間に約15度、東から西へ動きます。年周運動は地球の公転による動きで、同じ時刻に見える星の位置が1か月に約30度ずつ西へずれていきます。

春分・秋分の日は90度から緯度を引いた角度です。夏至の日はそれに地軸の傾き（23.4度）を足し、冬至の日は地軸の傾きを引いて求めます。

金星は地球より内側を公転しているので、地球から見ると常に太陽に近い方向にあります。真夜中は太陽と反対の方向を見ているので、金星は見えません。