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星の光が平行に見える理由と太陽の平行光線

中学3年生で習う天体。

図では同じ方向に見えるはずがないのに同じ方向に見えると言われてもよく分かりませんよね。

考えれば考えるほど混乱してしまいます。

なぜそんなことが言えるのでしょうか。

今回をそんな疑問を解決したいと思います。

星の光が平行に見える理由

下の図のような位置関係にある地球から☆をみると全ての場所から真南に見えると教わったのではないでしょうか。

図を見ると、冬と夏は真南に☆が見えますが、春と夏はどう見ても真南には見えませんよね。
春は南東くらいに見えそうです。

秋は南西くらいの方向に見えそうに見えます。

図で見てもみんな真南に見えるというのはすごく難しいですね。
これが春と夏と秋は真南に見えるといえる理由を見ていきましょう。
あ、冬は一応真南に見えそうですが、太陽がまぶしすぎて見えません。
もし太陽がなければ真南に見えるはずなのは明らかなのでここでは、春と夏と秋の地球から☆が真南に見える理由を考えていきます。

星の見える方位

それでは☆が真南の方位に見える理由を考えていきますよ。
まずは、春の地球から☆を見たときに真南に見える理由を考えていきます。
春の地球の南は下の図中の緑の矢印の方位になります。

つまり☆がその矢印の方位に見えれば☆は南に見えるということが言えますよね。
この図では随分☆が近くにあるように見えるのですが、実際には星座を作っている星々はとんでもなく遠くにあります。
車で行けるような距離ではないんですね。
もう訳が分からないくらい遠いところにあるというくらいに理解しておいてくださいね。

少しずつ☆を遠くにしてみますね。

まだ南とは言いがたいですが、ちょっと見える位置が南によりましたね。
頑張って☆を遠くにしてみましょう。

 

少しずつ南に近づいていっているのが分かりますか?

実際に描いていくとこの辺りが限界ですが、これをもっとずっと遠くにしていくと南の方角に☆が見えるようになるのはイメージできますよね。
そもそも前提の☆がとても遠いところにあると言うことを忘れないようにするといいですね!

同じ理屈で秋の地球でも図のように考えていくとやはり南の方角に近づいていきます。

☆がこの調子で離れていくと南の方角に見えるようになりますね。
つまり☆から春と夏と秋の地球に届く光は平行ってことが言えそうですね。

太陽からの平行光線も理屈は同じ?

太陽からの光を平行線で描くのも同じ理屈です。
星座を形作る星への距離がすごく遠いのと比べると地球から太陽までの距離は随分近く感じられますが、それでも実際はかなり遠いです。
地球から太陽までの距離は149,600,000\(km\)です。
数字を見てもどれくらいの距離なのかイメージしづらい距離ですよね。
地球1周分の長さが大体40,000\(km\)なのでそれから考えてもなかなかの距離です。
すごく遠いので、先ほどの☆からの光と同じように、平行な光が太陽から届くことになります。

まとめ

今回は星からの光が平行だと考えられる理由についてでした。

図の中で考えると随分近くにあるように描いてあるのでついその図のまま考えがちです。

忘れてはいけないのは星など天体は実感できないくらい遠くにあるということです。

地球の大きさでさえ実感するのは難しいですよね。

地面に立っていて丸いなーって思える人はいないと思います。

実感のないことを理解するのは難しいですが、しっかり作図などから考えることができます。

今回の星からの光が平行だと考えられる理由が分かれば、緯度を求める問題や南中高度を求める問題も作図で求めることができます。

もし試験中などに忘れてしまったときはそのまま作図してみましょう。

公式だと思っているものが意外と簡単に求められますよ。