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北極星と観測地の緯度

北緯37.6°のソウルでは、北極星は北の地平線から約37.6°の高さにあります。

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「緯度」スライダーを北緯90°から南緯90°まで動かしてみましょう。破線の軸は天の極を指しています。その地平線からの高さ(小さなオレンジ色の弧)は、常に緯度と同じになります。

ほとんど動かない星

前の単元では、空全体が天の極を中心に回ることを見ました。韓国から北を見ると、天の北極のすぐ近くに、ほどほどに明るい星があります。ポラリス、つまり北極星です。空で最も明るい星ではありません。星表での等級は2.02等で、それより明るい星は何十個もあります。特別なのは位置です。2000年の位置を示すイェール輝星星表では、赤緯は89.26°で、天の極から約0.74°離れています。その後、歳差によって少し近づき、2026年には約0.63°となりました。満月の見かけの幅より少し大きい距離です。空が回っても北極星は小さな円を描くだけなので、周りの星が回る中で、ほぼ静止して見えます。

北極星は、昔からずっと天の北極を示していたわけではなく、今後もずっとそうではありません。地軸はこまのようにゆっくり首を振ります。これは歳差といい、一周に約26,000年かかります(NASA)。星表の位置から歳差の式で計算すると、天の極は2100年ごろに北極星へ最も近づき、間隔は約0.46°になります。その後は離れていきます。NASAのStarChildのページによると、約13,000年後には明るいベガが北極星の役目を果たします。

天の極の高度と緯度が等しい理由

北極に立つ姿を想像しましょう。地軸は真上を向くため、天の北極は天頂にあり、北極星は頭上の高度90°に見えます。これはその場所の緯度と同じです。今度は南へ歩き、緯度0°の赤道に着いたとします。地球の四分の一周を歩く間に、自分にとっての「真上」の向きも90°傾きました。地軸は北の地平線に沿う向きとなり、北極星は高度0°、つまり地平線上に見えます。途中の場所でも、傾きは移動に比例します。緯度が一度南へ変わるごとに、天の極の高度は一度下がります。だから、天の極の高度は観測地の緯度と等しくなるのです。

緯度φの地点にいる観測者です。地平面(緑)は地軸に対してφ傾いているので、天の極への方向(上)は地平線からφの高さになります。

船乗りはこの関係を何世紀も利用してきました。四分儀や六分儀で海の水平線から北極星までの高さを測り、天の極からのずれ約0.6°をわずかに補正すれば、地図なしで緯度がわかります。模型で試しましょう。ソウルの緯度は37.57°で、2026年10月18日の夜にはカードに北極星の高度が約37.9°と表示されます。一度の数割ほどの差は、このずれによるものです。模型は星表の2000年の位置を使うので、ずれは少し大きい0.74°です。

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ソウルから北を見た空です。北斗七星は低い位置にあります。ひしゃくの先端の二つの星、メラクからドゥーベへ向かって、二星の間隔の約五倍進むと北極星に届きます。天の極の反対側には、カシオペヤ座のW形があります。

沈まない星

天の極の近くには、地平線に一度も触れずに回る星があります。周極星です。天の極からの距離が、その極の高度より小さい星は、一晩中、一年中沈みません。ソウルでは天の極の高度が37.6°なので、赤緯が90° − 37.6° = 52.4°より大きい星は沈みません。赤緯61.8°のドゥーベはソウルでは周極星で、高度は約9°より下がりません。一方、ひしゃくの柄の先にあるアルカイドは赤緯49.3°で、周極星ではありません。毎日しばらく、北の地平線の約3°下へ隠れます。北へ行くほど周極星は増え、北極では見える星がすべて周極星となり、赤道では一つもありません。

南の空

南の遠い星については、同じ規則を逆に考えます。天の赤道より南へ52.4°を超えた赤緯の星は、ソウルでは昇りません。夜空で二番目に明るいカノープスの赤緯は−52.7°で、この境界をわずかに越えています。EarthSkyによると、カノープスはおよそ北緯37°以北では昇りません。済州島の西帰浦は約北緯33.3°なので、冬の夕方には南の地平線から約4°まで昇ります。西帰浦の天文施設では毎年2月に観望会を開いています。韓国では長寿に結び付く「老人星」と呼ばれてきました。みなみじゅうじ座はさらに南にあり、最も明るいアクルックスの赤緯は−63.1°です。そのため、およそ北緯27°より南でしか昇りません。

天の南極には、明るい目印がありません。肉眼で見える最寄りの星は、はちぶんぎ座シグマ星で、星表では5.47等です。町中の多くでは暗すぎて見えません。南の航海者は代わりに、天の南極をおおよそ指す南十字の長軸を使います。模型でシドニーを選び、南を見てみましょう。

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2026年2月12日21時、済州島の西帰浦から南を見た空です。シリウスの下、地平線のすぐ上にある明るい星がカノープスです。場所をソウルに変えると見えなくなります。
  1. 釜山は約北緯35.2°にあります。北極星は北の地平線から約何度の高さに見えますか?
  2. 赤道にいる人には、北極星はどこに見えますか?
    • 真上
    • 北の地平線上
    • どこからも見えない
  3. 北緯37.6°では、赤緯が何度より大きい星が沈まないのでしょうか?
  4. アルカイドの赤緯は49.3°です。ソウルでは周極星になりますか?
    • はい
    • いいえ。地平線の約3°下に沈みます
  5. カノープスの赤緯は−52.7°です。北緯33.25°の西帰浦での最高高度は何度ですか?(小数第一位まで)
  6. 北極星が夜の間にほとんど動かないのはなぜですか?
    • 最も近い星だから
    • 天の極から約1°以内にあるから
    • 最も明るい星だから
  7. 北斗七星のどの星が北極星を指しますか?
    • ひしゃくの先端にあるメラクとドゥーベ
    • 柄にあるミザールとアルカイド
    • メグレズとフェクダ
  8. ドゥーベから北極星までは28.7°、メラクからドゥーベまでは5.4°です。メラクとドゥーベの間隔の何倍ですか?(小数第一位まで)
  9. 北極星が天の極に最も近づくのは、何年ごろですか?
    • 1900
    • 2100
    • 14,000
  10. みなみじゅうじ座で最も明るいアクルックスの赤緯は−63.1°です。北緯何度より南なら、地平線上に昇りますか?(小数第一位まで)
ポイント
  • 北極星は2.02等ですが、天の北極から約0.7°以内(2026年では0.63°)にあります。
  • 天の極の高度は観測地の緯度と等しくなります。
  • 天の極からの距離が、その極の高度より小さい星は周極星です。ソウルでは赤緯52.4°より北の星が該当します。
  • カノープス(−52.7°)はソウルでは昇りませんが、西帰浦では南の低い空に見えます。
  • 天の南極には明るい星がなく、南十字がその方向の目印になります。
このコースの出典 (20)
  • Yale Bright Star Catalogue 5th Revised Ed. (Hoffleit and Warren 1991, CDS V/50, cdsarc.cds.unistra.fr/ftp/V/50/, NASA HEASARC BSC5P)
  • public domain
  • IAU The Constellations (iau.org/public/themes/constellations)
  • IAU Catalog of Star Names, WGSN (iau.org/public/themes/naming_stars, list pas.rochester.edu/~emamajek/WGSN/IAU-CSN.txt)
  • US Naval Observatory sidereal time formula (aa.usno.navy.mil/faq/GAST)
  • NASA Glenn "Telling Time by the Stars" (grc.nasa.gov/WWW/k-12/Numbers/Math/Mathematical_Thinking/telling_time_by_the_stars.htm)
  • NASA Space Place "What Are Constellations?" (spaceplace.nasa.gov/constellations) and "How Long Is One Day on Other Planets?" (spaceplace.nasa.gov/days)
  • NASA Earth Fact Sheet (nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/earthfact.html)
  • JPL Approximate Positions of the Planets, Standish and Williams (ssd.jpl.nasa.gov/planets/approx_pos.html)
  • spot-checked against JPL Horizons for 2026-10-18
  • IAU Office of Astronomy for Education glossary "Zodiac" (astro4edu.org/resources/glossary/term/391)
  • Sky and Telescope "A Sign of the Times" (skyandtelescope.org/astronomy-news/observing-news/a-sign-of-the-times)
  • EarthSky "Sun enters Ophiuchus" (earthsky.org/astronomy-essentials/sun-in-ophiuchus-november-30-to-december-18)
  • NASA StarChild "Why is Polaris the North Star?" (starchild.gsfc.nasa.gov/docs/StarChild/questions/question64.html)
  • IAU press release iau1603 on the WGSN and 227 star names (iau.org/news/pressreleases/detail/iau1603)
  • Huntington Library on Bayer's Uranometria, 1603 (huntington.org/uranometria)
  • Wikipedia Apparent magnitude for Pogson 1856 (cross-check)
  • EarthSky "Can you see Canopus" (earthsky.org/brightest-stars/few-know-the-second-brightest-star-canopus)
  • Seogwipo Astronomy Science Center notices on Canopus (jejumaeil.net/news/articleView.html?idxno=112240)
  • KASI (kasi.re.kr) for Korean star names.

確認日: 2026-10-18