オリオン座の動きについて

質問

南の空の星の動きを図示するときは、回転の中心となる点の位置は地平線より下にすべきですよね。
ところで、オリオン座は、真東から出て真西に沈む（春分秋分の日の太陽と同じコースを通る？）のですから、出てから沈むまでは１２時間弱ということになると思います。しかし、紙の上では地平線より下に中心をとってる訳ですから、沈んでる時間の方が長くなってしまいます。
それとも出る位置が東に近づくにつれコンパスの針の位置は地平線に近づけて書くことになるのでしょうか。しかし、もし地平線の真南がコンパスの針の位置なら三ツ星は出るときも沈むときもほぼ同じ様に縦に並ぶ事になるでしょうし、冬の大三角はシリウスよりだいぶ早くベテルギウスが沈む事になると思います。やはり、中心は地平線より下にとるのが正しいように思います。

もともと３次元の物を２次元であらわすことに、無理があるのはわかるのですが、このことに関しては私が何か間違ってるように思います。
教えてください。よろしくお願いします。

回答No.5

nyankosense · ベストアンサー

地平線を直線と考えるとおかしな結論になります。

オリオン座のコースを紙の上にコンパスで描いたとき、地平線は直線にはなりません。
わかりやすい例が星座早見盤です。
例えば下の参考ＵＲＬで見られる星座早見盤ではオリオン座のコースは赤い線で
描かれています（オリオン座は天の赤道上にあるから）。
星座の見える窓の縁が地平線です。

この図から赤道の赤い線は円周の半分だけ地平線の上に出ていることが分かると
思います。

天の極を中心にコンパスで描いたような(正距方位図法といいます)、このような星図
(せいず)の場合は地平線の形は緯度によって複雑な計算をしないと描けません。

参考URL：

http://homepage.mac.com/kmouri/iblog/C1514625429/E1914907934/Media/hayami.jpg

お礼

遅くなってすいません。ありがとうございました。
「地平線を直線で考えるとおかしな結論になります」というのではっとしました。なるほどそれなら中心が地平線より下にあっても出ている時間が沈んでる時間より短いということはないですよね。
ところで春分秋分の日の太陽の通り道はオリオン座の通り道と同じだと考えてよいですね。

回答No.8

nyankosense

> ところで春分秋分の日の太陽の通り道はオリオン座の通り道と同じだと考えてよいですね。

はい。そのとおりです。
もう少し正確に言うと、オリオン座のベルトにあたる三つ星が「天の赤道」の
すぐ近くにあります。
「天の赤道」が正確に真東から真西を結んでいるのです。

太陽は春分・秋分の日に「天の赤道」を通過します。
（この言い回しは実は反対で、太陽が「天の赤道」を通過する日が春分・秋分の日になる）

お礼

ありがとうございます。
パソコンを見てなかったものでお礼を言うのが遅れてしまい、申し訳ありません。

回答No.7

k_riv

＃４です。まだ解決していないようですね。アドバイスの追加です。

１時間毎に，放射状の線を描くとき，放射状の線の焦点は，真南の地平線より下になりますが，真東と真西は，地平線上になります。つまり，地軸が傾いてるので，地軸を含む面は，真南では地平線より下になりますが，真東と真西は，地平線上です。よって，最初に描く放射状の線は，焦点と東側の地表面を結ぶ斜めの線を描くことになります。西側も同様です。ですから，１時間毎の放射線は，１８０度の１２等分ではなく，斜めになった分を差し引いて１２等分します。その結果，１時間分の動きを，実際の１５度よりも小さく描くことになります。でも，それで良いのです。

立体を，直接，平面に写す（方位図法という）とき，距離，方位，面積の全てを満足して描くことは出来ないので，どれか一つを選択して描くか，それとも，どれも満足させず且つ全てに平均的に近似させて大雑把に描くかを選択しなければなりません。距離の正確さだけに注目して描いたものが，＃５さんの述べておられる正距方位図法です。他にも，子午線の間隔を正確にした正射方位図法，面積を正確にした正積方位図法などがあります。ただ，どの図法を採用しても，円周率が，おおよそ３程度の正確さで考えれば，ほとんど同じ図になります。私の，＃４，＃６のアドバイスは，その円周率はおおよそ３程度と同等の正確さですが，疑問の解決には役立つ筈です。

もし，もっと正確に理解したい場合は，
現代天文学講座１４「天文計算セミナー」（恒星社）の１８４頁以降をお読みください。

もしかして，質問者の質問の意図を私が誤解していた場合は，お許しください。（そんな気もする。）

お礼

いろいろ詳しく教えていただき、ありがとうございます。しばらく考えていたため返事が遅くなりました。私の疑問はnyankosenseさんの回答で一応理解できましたがまだまだわからないこともたくさんあります。これを機会に勉強したいと思います。

回答No.6

k_riv

＃４です。
説明が下手で誤解があるようなので，補足します。

観察者が真南を見て，真南に天空より大きな板を立てたと仮定します。ここで，星座の動きの投影図を南に立てた板に描いてみると，＃４で説明した様に，直線の水平線と同心円ができます。実際に，参考URLの動画で確認してみてください。ここまでの説明が，質問者に対するアドバイスです。後は，よく考えてみてください。

ここからは蛇足で，ちょっと危険なくらい大雑把な説明ですが，観察者が真東を見て，真東に天空より大きな板を立て，星座の動きをこの板に投影すると，例えば，オリオン座の場合，地平面との角度が約６０度の斜め線状を動きます。南面の同心円の中心から放射状の線を１５度毎に描いて，半径１０ｍの同心円のとの交点の高さを測って，東面の斜め線状に移します。南面の交点を垂直に延長した線と東面の斜め線の移して点を水平に延長した線の交点を作ります。角度毎にこの作業を繰り返し，最後にこの交点を結ぶと，星座早見版の赤線，天の赤道になります。

参考URL：

http://www.u-sys.net/seiza/seiza4/seiza4.html

回答No.4

k_riv

例えば，

天空の半径が１０ｃｍとすれば，

紙の上に最大半径１０ｃｍ位円を描いて，その中に同心円をたくさん書きます。

同心円を通る水平線を書き線（A-B)とします。

その水平線（A-B)の下の方３ｃｍに水平線（A-B)と平行な線（C-D)を書きます。

この時，下３ｃｍの平行線（C-D)が，真北を向いたときの地平線です。同心円の中心が北極星です。最外円の半径１０ｃｍの位置が，太陽の通る道です。

今度は，水平線（A-B)の上の方３ｃｍに水平線（A-B)と平行な線（E-F)を書きます。

この時，上３ｃｍの平行線（E-F)が，真南を向いたときの地平線です。北と同様に半径１０ｃｍの同心円が太陽の通る道です。

オリオン座の通る道は，だいたい円の中心から８ｃｍの位の位置にある同心円となります。つまり，日本から見るオリオン座の通る道は，半径８ｃｍの同心円の上の一部分を見ているのと同じ意味を持つ事になります。

三つ星は，オリオンが東にある時，西にあるとき関係なく，常に，同心円と平行になりますので，東にあるとき（出たとき）縦になり，南にあるとき（南中時）は横になり，西にあるとき（沈むとき）は，縦になります。ただ，東にある時と西にあるときは，上下が逆になります。

実際には，天空は立体ですから，この説明に奥行きの影響を考慮する必要があります。下のURLでイメージを掴んでください。

参考URL：

http://www.ne.jp/asahi/suzuki/zubu/kouza/photo1/star4/star4.htm

回答No.3

sunasearch

>天球の外から見た天体の軌道を図示するときは、地平線を線で描いたときには地平線を通る軌道は線になり、天頂を通る軌道は円になり、その間はすべて楕円になるということでしょう？

そうではないのですが。。。

真東から、真西に沈む星の軌跡は、地平線方向を見たときに、地平線を直径とした円軌道を描きます。

これが、真円に見えるのは、地軸の方向を向いたときだけで、実際には、地平線を軸に円を回転させた楕円の軌道が見えるのです。

お礼

ありがとうございます。

回答No.2

hal-9000

>紙の上では地平線より下に中心をとってる訳です
>から、沈んでる時間の方が長くなってしまいます

　どうしてそのようにお考えなのか良くわからないのですが・・・次のように考えてみては如何でしょうか。

　真南よりちょっとだけ東（南南東など）から昇った星は、短時間で沈んでしまいます。地平線より下の方が長いためです。
　真北よりちょっとだけ東（東北東など）から昇った星は、長時間、空にあります。地平線より下が短いからです。こちらは絵に描けますね。
　その中間になるのが、真東から昇る星です。

　因みに、赤道上では、どこから昇った星も、１２時間で沈みます。地平線より上と下がどちらもちょうど半球だからです。
　日本でも、空を見ながら、赤道との傾き具合をイメージすると、星の動きがわかりやすいです。言葉で説明するのは難しいですが、晴れた日にやってみて下さい。

お礼

ありがとうございます。でも、１２時間ずつになるのがわからないのではなく、１２時間ずつになるはずなのに図示したとき回転の中心を真南の地平線の下にとると１２時間ずつに見えないので何を間違ってるのかなという疑問なんです。

回答No.1

sunasearch

北の空は、北極星の方向を向いているので、コンパスで作図することができます。

南の空は、地軸の方向（つまり北極星と反対の方向）を向いた図を描けば、コンパスでかけますが、
そちらの方向は地面が邪魔で見えません。

南の空も上を向いたときの図を描かれてると思いますので、
これは、円ではなく楕円の軌跡になります。
ですから、真東から出て真西に沈む楕円の半分が、
南側の空のオリオン座の軌跡となります。

お礼

ありがとうございます。うまく表現できませんが、天球の外から見た天体の軌道を図示するときは、地平線を線で描いたときには地平線を通る軌道は線になり、天頂を通る軌道は円になり、その間はすべて楕円になるということでしょう？理解力不足かもしれませんが、ちょっと私の疑問とは違います。