年周運動と公転は、どっちも地球や他の天体の動きに関わってるんだ。
それぞれの違いを見ていこう
年周運動とはズバリ、
地球の公転により、天体（太陽・星座・惑星などの）の位置が1年周期で変化して見える現象
だ。
地球が公転するから、同じ時間に見える星座の位置が、1日に約1°東から西へ動いて見えるんだ。
年周運動は、季節とともに見える星座が変わる理由になってるぞ。
公転とは、
ある天体が “別の天体のまわりを” ぐるぐる回る運動のこと
だ。
例えば、地球だったら、太陽の周りをぐるぐるまわっているよな。
地球は太陽を中心にして1年かけて一周する動きをしているぞ！
この公転の結果、さっきの年周運動という現象があるわけさ。
オッケー。つまりこういうことだ。
公転が年周運動を引き起こす原因になっている。
つまり、
ってことさ。
公転があるから年周運動があるんだ。
この関係を日常生活に例えると、そうだな、
足が速いからモテる
ってことと同じだ。
つまり、
足が速いが原因で、その結果、モテる、というわけさ。
たぶんな。
日周運動とは、
地上から見ると太陽が東から西へ動いているように見える動きのこと
だ。
1日の太陽の動きを観察してみると、毎日東からのぼって西に沈んでいるよう見えるよな。
この太陽の動きが「日周運動」ってわけよ。
でもな、これは本当の動きじゃないんだ。
地球が地軸を中心に西から東へ自転しているから起こる見かけの動きなんだぜ。
太陽を観察するオラたちが乗っているこの地球がくるくる回転しているから、太陽が動いているように見えるんだな。
えっ、自転との違いを知りたい？？
自転とは
地球自身が回ってる動きのこと
なんだ。
この自転があってこそ、日周運動が見られるんだぜ。
地球が1日で約1回転（自転）するから、日周運動も一日一周するんだ。
日周運動はメリーゴーランドに例えるとわかりやすいぞ。
遊園地に行って、メリーゴーランドに乗ったとする。
でも、全員が全員メリーに乗るわけじゃないよな？
父ちゃんや母ちゃん、および友だちがメリーゴーランドの外で見守ってるかもしれねえ。
メリーゴーランドが動き出したら、外で待っている母ちゃん父ちゃん、または友達は左右どちらから現れて消えるように見えるだろ？
これは日周運動と同じさ。
オラたちは地球というメリーに乗った観測者ってわけよ。
でもな、太陽は父ちゃん母ちゃんみたいに完全にメリーの外で静止しているわけじゃねえ。
1日に約1°だけ東へ動くんだ。
でも、地球の回転の自転は1日に360度動く。
比べると、
360° : 1°＝360倍の差！
つまり、
太陽の「本来の動き」（年周運動）は、日周運動に比べてめちゃくちゃ遅いんだ。
1日のうちで太陽の動きが与える影響はほんのわずか。
だから、日周運動では無視していいってことになってるのさ。
南中高度ってな、天体が南中するときの高度のことなんだ。
えっ、そもそも南中って何だって？？ 隣の中学校の名前じゃねえぞ。
南中ってのはな、
天体が空をぐるっと一周する中で一番高い位置に来ること
だ。
この時の高度が南中高度ってわけさね。
で、ちなみにこのときの時刻は南中時刻だ。
例えば「太陽が南中する」ってことは、その地点で正午であることを意味するぞ。
南中高度は、緯度と太陽の赤緯を使って計算するんだ。実際の計算を見てみよう！
南中高度は次の式で計算できるんだ。
$$ H = 90^\circ – \phi + \delta $$
たとえば、東京の緯度は約35度、夏至の日（太陽の赤緯が23.5度）を例に計算してみるぞ。
$$ H = 90^\circ – 35^\circ + 23.5^\circ = 78.5^\circ $$
ここで出た78.5度が、東京での夏至の日の南中高度なんだ。
南中高度は、季節や地球の傾きによって変化するんだ。
なぜなら、季節によって、太陽の赤緯$\delta$が変わるからだな。
さっきの計算式を考えれば、南中高度も違ってくることも確認できる。
この仕組みを知っていれば、季節ごとの高度の変化も理解しやすくなるぞ。
地軸（ちじく）とは、
地球が自転するときの中心となる回転の軸のこと
だ。
地球はコマのようにクルクル回っているよな？
その回転の真ん中を貫いている「芯」のようなものが 地軸だぞ。
この地軸を中心に、約24時間で一回転（自転）してるわけさね。
で、この地軸はちょっと傾いているんだ。
ズバリ、
公転面に対して
約23.4度
傾いているぞ。
地軸の傾きがじつは、四季の原因になってるんだ！
なぜなら、地球が地軸の傾きによって、太陽の光の当たり方が変わるからさ。
ここで重要なのは地球が公転しているってこと。
つまり太陽の周りを一年かけて回ってるんだな。
その結果、地軸の角度のおかげで、同じ場所でも一年中ちっとも同じ気候じゃないんだぞ！
地軸を北極方向に延長すると、やがて空にぶつかるところがあるよな？？
これが
天の北極
だ。
この場所が、実は星たちの中心となって、星が回っているように見えるポイントなんだぞ。
もちろん、地軸を南極方向に延長すると、やがて空にぶつかるところもあって、それは
天の南極
っていうんだな。
テスト前に覚えておきたいぜ！
夜空を見上げると星がたくさんあるけど、天体の位置はどう表すのか不思議に思わないか？
天球ってのは
空にある見かけの球
だ。
これを使うと、星の位置や動きをとてもわかりやすく表現できるってわけさ。
星たちは実際には遠くにあるけど、オラたちには、まるで大きな球にちりばめられたように見える。
この球のことを天球と呼ぶんだ。
でもな、天球では地平線より上の部分しか見えないんだぞ。
天体の位置を表すために、方位角と高度が使われる。
– 方位角：北を0°として、時計回りに測る角度
– 高度：地平線から天体までの角度
例えば、東は90°、南は180°、西は270°だ。
高度の大まかさは、手を伸ばしたときのにぎりこぶし1つ分が大体10°なんだ。
天球面上で観測者の真上の点を天頂、天頂と南北を結ぶ線を子午線というってことも忘れずにな。
えっ、なぜ子午線っていうかって？？
それはな、昔は北の方角を子（ねずみ）、南を午（うま）としていて、十二支で方角を表していたからなんだな。
天体の位置は天球という概念で、方位角と高度で表される。
季節や時刻で星空の見え方が変わるのは、地球の公転と自転が理由だ。
天体の観察には欠かせないポイントだから、しっかり覚えておこう！
ズバリいっちまうぞ。
太陽系外縁天体とは、
太陽系の外側に広がる天体群のこと
さ。
この天体たちは、海王星の軌道の外側に存在するんだ。
海王星より遠くには、まだまだ数えきれないほどの小さな天体たちが漂っているんだ。
代表的なのは次のような天体たちだ。
これらはみんな、太陽系外縁天体だ！
太陽系外縁天体はさらに細かく分けられるんだ。
それぞれのカテゴリーを見てみよう。
このように、それぞれが特定の領域や軌道に基づいて分類されるんだ。
| カテゴリー | どんな天体？ | 代表例 | 軌道の特徴 | 位置関係（主に存在する領域） |
|---|---|---|---|---|
| 冥王星型天体（準惑星） | 球形になるほど大きく、太陽の周りを公転しているが、軌道周辺の 小天体を“片付けきれていない”ため惑星には分類されない天体。 |
・冥王星（Pluto） ・エリス（Eris） ・マケマケ（Makemake） ・ハウメア（Haumea） |
太陽から遠く、楕円軌道が多い。 公転周期は数百年〜千年以上。 |
主に「エッジワース・カイパーベルト」周辺に分布。 |
| 海王星横断天体（TNO: Neptune-crossing objects） | 軌道が海王星の軌道と交差する天体。海王星の重力の強い影響を受ける。 | ・冥王星（Pluto）※海王星軌道を横断 ・オルクス（Orcus） ・イーソン（Ixion） |
海王星の軌道をまたぎ、非常に不安定な長楕円軌道を持つ。 | カイパーベルト内だが、海王星の軌道付近を通過。 |
| ケンタウルス族（Centaurs） | 木星・土星・天王星・海王星など巨大惑星の間を移動する小天体。 彗星のように活発な天体も存在する。 |
・ケンタウルス（Chiron） ・ピロクス（Pholus） ・ネッソス（Nessus） |
巨大惑星の重力の影響を強く受け、軌道が不安定。 将来的に彗星へ進化する可能性も。 |
主に「巨大惑星の間の領域」。 （木星〜海王星の間を移動） |
このように、太陽系外縁天体は
で分類されるんだ。
それぞれが、太陽系の成り立ちを知る上で重要な手がかりを与えてくれるよ。
どうやってあんな遠いところを調査するのか、ワクワクしてきただろう？
昔は遠すぎて観測が難しかった太陽系外縁天体も、今は技術が進化して詳しく調べられるようになったんだ。
望遠鏡や宇宙探査機が大活躍さ！
地上の望遠鏡とハッブル宇宙望遠鏡などがタッグを組んで、たくさんの情報を集めているんだ。
最後に、太陽系外縁天体が私たちに教えてくれることを考えよう。
これらの天体は、太陽系の進化を知る手がかりだよ。
彼らを研究することで、太陽系ができたころの姿を知れる可能性があるんだ。
宇宙の歴史を解き明かす重要な鍵だね。
テーマは、恒星・惑星・衛星・小惑星・彗星の違いだ！
違いを1つずつ確認していこう。
恒星は自ら光を放つ天体だ。
地球から見ると、夜空で輝いている星々が恒星なんだよ。
例えば、「太陽」も恒星の一つなんだ。
頑張って輝いている恒星は、宇宙の発電所って感じだな！
惑星は、恒星の周りを公転している天体だ。
自分では光を出さないけど、恒星の光を反射して輝いて見えるんだ。
地球や火星、木星などは全部、惑星にカテゴライズされるんだぜ！
衛星は、惑星の周りを公転している天体のこと。
地球には「月」があるけど、他の惑星にも多くの衛星が見られるよ。
木星や土星は特に衛星が多いんだって！
中には、氷で覆われた衛星もあって、宇宙の神秘だね。
小惑星は、恒星の周りを公転する小さな岩石天体だ。
地球に落下することもあるけど、それは「いん石」って呼ばれている。
それ以外は宇宙で静かに漂っているんだ。
彗星は、氷と塵でできた天体で、太陽に近づくと尾を引くことがあるよ。
その輝く姿が「流れ星」として見えることもあるんだ。
彗星は長い旅を経て、時折、地球を訪れる宇宙の旅人なんだぜ。
よし、大体恒星・惑星・衛星・小惑星・彗星の違いもわかってきたかな？
最後に、ややこしいポイントを確認しておこう。
これらの天体は、
誰の周りを公転しているのか
が違うよな。
惑星は「恒星」の周りを公転していて、衛星はその「惑星」の周りを公転しているんだ。
この2つはズバリ、
規模が違うよな。
両者とも恒星の周りを公転しているってことは同じなんだけど、サイズが違う。
惑星の方が大きくて、小惑星は小さい。
うん、以上だ。
最後に恒星・惑星・衛星・小惑星・彗星の違いを表にまとめておくぞ。
| 分類 | 特徴 | 公転の相手 | 構成 | 例 |
|---|---|---|---|---|
| 恒星 | 自ら光を出す天体 | ―（中心） | 主に水素・ヘリウム | 太陽 |
| 惑星 | 恒星の周りを公転する大きな天体 | 恒星 | 岩石またはガス・氷 | 地球・木星・火星 |
| 衛星 | 惑星の周りを公転する天体 | 惑星 | 岩石・氷 | 月・ガニメデ |
| 小惑星 | 恒星の周りを公転する小さな岩石天体 | 恒星 | 岩石（金属を含むことも） | イトカワ・エロス |
| 彗星 | 氷と塵ででき、太陽に近づくと尾が出る | 恒星 | 氷・塵 | ハレー彗星 |
それぞれがどんな役割を持ってるか知ると、もっと宇宙が楽しくなるぞ！
星空を見上げるとき、ぜひ思い出してくれよな！
地球型惑星と木星型惑星の違いをサクっと紹介しちゃうぞ。
地球型惑星は、小型で密度が大きい惑星のことだ。
これには、次の惑星が含まれるぞ。
地球型惑星は主に岩石と金属でできている。
その中でも地球は、生命が存在できる条件をそなえているぞ。
地表に液体の水があり、酸素をふくむ大気でおおわれているからだ。
木星型惑星は、大型で密度が小さい惑星だ。
これには、次の惑星が含まれるぞ。
木星と土星は主に多量の気体からできている。
天王星と海王星は、これに加えて大量の氷をふくんでいるぞ。
さらに、木星型惑星は環を持っているんだ。
惑星の違いが分かったところで、覚え方を伝授するぞ。
賢い覚え方で、きっと頭にスッと入るぞ！
地球型惑星の覚え方は、
地球はスキー場にちかい
だ。
この語呂は次のように各惑星に対応しているぞ。
地球（地球型）はス（水星）キ（金星）ー場にち（地球）か（火星）い
じゃんじゃん使っていいぞ！
続いて、木星型惑星の覚え方はこんな感じ。
金木犀がもどって回転
この語呂は次のように各惑星に対応しているぞ。
金木犀（木星型）がも（木星）ど（土星）って（天王星）回（海王星）転
この覚え方もじゃんじゃん使ってくれよな！
太陽系とは、太陽を中心にした広〜い宇宙の一部だ！
太陽系にはいろんな惑星たちが存在して、それぞれが決まった軌道を回ってるんだ。
クエスチョンだぞ。太陽系の惑星はいくつあると思うか？
答えは、8つの惑星が存在しているんだ！
惑星の順番は、太陽に近い順からこうなってるぞ。
この順番で太陽の周りを公転してるんだな。
太陽系には8つの惑星がある。
それぞれがまったく異なる環境を持ち、個性的な世界を形づくっているんだ。太陽から順番に見ていこう！
太陽に最も近い位置にある惑星だ。
大気がほとんどないから、昼と夜で表面温度が大きく変化し、昼は約600℃にも達する。
表面には巨大なクレーターが数多く残っていて、過去の激しい衝突の歴史を物語っているぞ。
地球のすぐ内側を公転している惑星。
美しく輝く惑星で、古くから人々に親しまれてきたんだ。
表面は濃い二酸化炭素の大気に覆われ、強烈な温室効果によって灼熱の世界さ。
自転の向きが地球とは逆で、1日は地球時間で117日ほどと非常に長いぞ。
主に窒素と酸素からなる大気と、広大な海が特徴だ。
宇宙から見ると青い海と白い雲のコントラストが美しく、現在のところ、生命が存在することが確認されている唯一の天体でもあるぞ。
地球のすぐ外側を公転する惑星だ。
赤く見えるのは、表面に鉄さびのような物質が多く含まれているからだと言われているぞ。
探査機による研究が進んでいて、かつて水が流れていた可能性が示されている。
現在の表面にも、ごく少量の氷が存在していることが確認されているぞ。
太陽系で最大の惑星。
主に水素とヘリウムからなる巨大なガスのかたまりだ。
高速で自転しており、表面には「大赤斑」と呼ばれる地球が2つ入るほどの巨大な嵐がある。
模様の帯も特徴的で、ダイナミックな大気の動きを見ることができる。
美しい環（リング）で有名な惑星だ。
環は氷の粒や岩石のかけらが集まってできている。
土星自身も主に水素とヘリウムからなる気体の惑星で、大きなプールに浮くほど密度が小さいと言われている。
自転軸が大きく傾いているから、ほぼ横倒しになった状態で回転しているぞ。
水素の多い大気と大量の氷からできていて、表面は青緑色に見える。
大気中にはメタンが含まれていることが、その色の原因と考えられているんだ。
太陽から最も遠くに位置する惑星。
大気には水素や氷が多く含まれ、鮮やかな青色さ。
この色はメタンによるものだと考えられているぞ。
強い風が吹き荒れ、巨大な嵐が観測されることもあるダイナミックな惑星だ。
さあ、太陽系の惑星一覧と特徴をしっかり覚えたかな？
最後に惑星たちの特徴を表にまとめたぞ。
| 天体の名前 | 直径（地球=1） | 質量（地球=1） | 密度（g/cm³） | 太陽からの距離（太陽地球間=1） | 公転の周期（年） | 大気の主な成分 | 表面の平均温度（℃） | 分類 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 太陽 | 109.13 | 332,946 | 1.41 | − | − | 水素 | 約6000 | |
| 水星 | 0.38 | 0.06 | 5.43 | 0.39 | 0.24 | ほとんどない | 約170 | 地球型惑星 |
| 金星 | 0.95 | 0.82 | 5.24 | 0.72 | 0.62 | 二酸化炭素 | 約460 | 地球型惑星 |
| 地球 | 1（12,756km） | 1（5,974,000,000兆t） | 5.51 | 1（1億5000万km） | 1.00 | 窒素、酸素 | 約15 | 地球型惑星 |
| 火星 | 0.53 | 0.11 | 3.93 | 1.52 | 1.88 | 二酸化炭素 | 約−50 | 地球型惑星 |
| 木星 | 11.21 | 317.83 | 1.33 | 5.20 | 11.86 | 水素、ヘリウム | 約−145 | 木星型惑星 |
| 土星 | 9.45 | 95.16 | 0.69 | 9.55 | 29.46 | 水素、ヘリウム | 約−195 | 木星型惑星 |
| 天王星 | 4.01 | 14.54 | 1.27 | 19.22 | 84.02 | 水素、ヘリウム | 約−200 | 木星型惑星 |
| 海王星 | 3.88 | 17.15 | 1.64 | 30.11 | 164.77 | 水素、ヘリウム | 約−220 | 木星型惑星 |
| 冥王星（めい王星） | 0.19 | 0.002 | 1.8 | 39.54 | 247.80 | 窒素、メタン | 約−230 | |
| 月 | 0.27 | 0.012 | 3.34 | 1.00 | − | ほとんどない | 約−30 |
これがわかれば、君も立派な太陽系博士だ！
太陽から出る現象ってたくさんあるんだ。
そんで、フレア・プロミネンス・コロナっていうのは全部その太陽の現象の一種さ。
1つずつみていこう。
フレアは、太陽の表面で起こる巨大な爆発現象だ。
フレアが起こると、太陽の表面から大量のエネルギーや放射線が放出されるんだ。
このエネルギーが地球に届くと、磁気嵐やオーロラが発生することもあるんだぜ！
太陽フレアは、太陽の磁場が変化することで発生するんだ。
プロミネンスは、太陽表面から弧を描いて飛び出すガスの雲だ。
まるで太陽の周りを飾る美しい虹みたいなんだ！
プロミネンスは、数日から数週間という長い期間見られることもあるぜ。
プロミネンスが太陽の外側に飛び出す原因は、太陽の磁場なんだ。
コロナは、太陽の大気の最も外側の層で、非常に高温だ！
太陽を見たときのあの輝くリングのようなものがコロナだぜ。
コロナはなんと数百万度にもなるほど、ビックリするような高温さ！
でも日食のときにしか直接は見えないから、特別なお楽しみだ。
太陽も地球みたいに、自転してるぜ！
太陽の表面に現れる黒点が移動することで、それを確認できるんだ。
黒点が太陽の表面で徐々に位置を変えていくことで、太陽が自転していることがわかる。
黒点の動きを観察することで、自転の証拠をつかむことができるぞ。
太陽の自転の向きは、地球から見た時、反時計回りだ。
地球の自転とも逆で、意外と不思議だよな！
地球の北極から見たとき、太陽の自転は反時計回りになるんだ。
太陽の自転周期は約25日から35日で、場所によって違うんだ。
赤道付近では特に速いんだぜ！
太陽の赤道付近では、約25日で一周するけど、極地域では約35日かかる。
つまり、場所による自転速度の違いを持つ、公転の複雑な天体なんだな！
太陽は、主に「水素」を原料にして燃えている高温のガスの塊だ。
しかも、自ら光を放てるんだ。
太陽の表面では、いろんな現象が起こっていて、その活動を観察するのはすごく重要だぞ。
オッケー。じゃあ、太陽の黒点とはなんだろうな？？
それはズバリ、
表面の温度が周囲よりも低い部分
だ。
この黒点は、天体望遠鏡を使うと地球から観察できるぞ。
黒点がたくさん出ると、太陽活動が活発だってことを意味するんだ。
太陽表面では次のような現象が起こりやすくなるぞ。
黒点はただの黒いシミではなく、太陽の活動全体を示す重要なサインなんだな。
