天体の最終章「太陽系・銀河系」分野の、重要問題の研究と解説、そして重要事項のまとめです。

問題を解く前の確認事項

金星

金星の見え方説明図金星は内惑星(地球の内側を公転する惑星)です。
地球より短い公転周期で、太陽の周りを公転しています。

左図でアの位置にあるときと、エの位置にあるとき、地球から見て太陽と同じ方向にあるため、太陽と一緒に昇り、太陽と一緒に沈み、見ることができません(昼間に星は見えません)。

地球からの距離が近いオのとき、金星は大きく見えます。
地球からの距離が遠いイに金星があるとき、金星は小さく見えます。ウとカはその中間の大きさになります。

金星は、月と同じように「満ち欠け」をします。
月の「満月」にあたるのが図のア、月の「新月」にあたるのがエですが、このときの金星を地球から見ることはできません。
金星がどのように見えるかを知ろうと思えば、地球から金星の中心を通る直線を引くと簡単にわかります。
イでは、左の一部か欠けるだけです。
ウやカでは、金星のほぼ半分が光って見えます。
オでは、左のほんの一部しか見えません。

最後に、金星の見える方向です。

図では小さい字で見えにくいのですが、観測者がbの位置のとき、時刻は夜中です。金星は地平線の下になり、金星を見ることはできません。つまり、真夜中に金星を見ることはできません。

aの位置とcの位置にあるときの金星の見え方を検討する前に、方角について再確認しておきましょう。

明け方の金星太陽が昇ってくる方向です。
太陽は、地球がこれからまわっていく方向から昇ってきますから、地球がまわっていく方向です。

また、地球に影を書いた左の図からわかるように、このときの時刻は夜明け前です。

前の図で、金星がオやカの位置にあるとき(つまり、金星が地球から見て太陽の右側にあるとき)、cの位置から金星を見ることができますが、見える時刻は「明け方」、見える方向は「東の空」ということです。
まとめると、金星が太陽の方向より右にあるとき、金星は明け方、東の空に見えます。
金星は太陽に近く、地球からも近いので非常に明るく見える星です。それで、明け方東の空に見える金星は「明けの明星」と呼ばれます。

夕方の金星前の図で金星がイやウの位置にあるとき(地球から見て金星が太陽より左側にあるとき)、aの位置にいる観測者は金星を見ることができます。
このときは、左図のように見える時刻は「夕方」、日没後で、方向は今から回っていく方向の反対側、つまり「西の空」です。
このときの金星は、「宵(よい)の明星」と呼ばれます。


例題:左の図は、地球の北極側から見た太陽・地球・金星の位置関係です。
金星の問題1(1)金星の公転の向きはa、bのどちらか。
(2)金星が、明け方東の空に見えるのは、図のどの位置にあるときか。
(3)金星が西の空に見えるのは1日のうちのいつ頃か。
(4)金星が最も長い時間西の空に見えるのは図のどの位置にあるときか。
(5)金星が最も小さく見えるのは、図のどの位置にあるときか。
また、そのときの金星の形を次の中から選べ。
金星の問題2




(6)地球と金星の位置関係が変わっていくのはなぜか。
(7)金星を真夜中に見ることができないのはなぜか。

解答

(1)地球と同じ、時計の反対まわりなのでa
(2)太陽の方向より右に金星があるウとエ
(3)金星がアやイの位置にあるとき、夕方に見ることができる
(4)太陽の方向と金星の方向とのつくる角度が大きいほど長時間見ることができるので、イ
(5)地球からの距離が大きくなるほど小さく見えるからア
そのときの見え方は、小さく、「欠け」の少ないA
(6)地球と金星の公転周期が異なるから
(7)金星は内惑星(地球の内側を公転している惑星)だから、地球から見て太陽の反対側にくることはない、だから真夜中には見えない


この章で覚えることのまとめ

太陽系

太陽系・・・恒星の太陽と、その周りをまわる惑星・小惑星・衛星・すい星の集団
惑星の公転・・・同じ公転面を、同じ向きにまわっている
惑星・・・水星・金星・地球・火星・木星・土星・天王星・海王星の8つ
地球型惑星・・・大きさ・質量は小さい、密度は大きい(水・金・地・火)
木星型惑星・・・大きさ・質量は大きい、密度は小さい、周囲にガス(木・土・天・海)
衛星・・・惑星の周囲を公転(地球の衛星は月)
小惑星・・・火星と木星の間、無数の小天体
すい星・・・太陽に接近すると長い尾

惑星の見え方

公転周期・・・太陽から遠いほど周期は長い
内惑星・・・地球の公転軌道の内側を公転(水星・金星)
外惑星・・・地球の公転軌道の外側を公転(火星・木星・・・)
金星の見え方・・・地球からの距離により、見かけの大きさが変わる
満ち欠けをする
夜中には観測できない、明け方東の空か夕方西の空に見える
火星の見え方・・・見かけの大きさは変わるが、ほとんど満ち欠けはしない
夜中にも見える時期がある

銀河系

星座・・・恒星で構成されている
光年・・・恒星までの距離をあらわす単位、1光年は約9兆5千億km
等級・・・恒星の見かけの明るさをあらわす単位、肉眼で見える一番暗い星が6等星、2.5倍明るくなるごとに5等星・4等星・・・
表面温度・・・表面温度が高いと青白色、中間が黄色、低いと赤色
銀河系・・・太陽系が含まれる2000億個の恒星の大集団、うずを巻いた凸レンズ状の形
銀河・・・銀河系以外の恒星の大集団


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