太陽と地球の関係　〜地球の動きと季節の変化〜
2025年3月29日 | グラフィックレコーディング

太陽とはどんな星？

太陽は恒星の仲間で、自分で光を放つ星です。地球からは非常に明るく見えますが、それは地球に近いからです。
🌞
恒星の仲間
💡
自ら光を放つ
🔥
表面温度約6000度
太陽のデータ📊
  • 🔍 直径: 約140万km（地球の109倍）
  • 🔍 地球からの距離: 約1億5000万km
  • 🔍 光の到達時間: 約8分20秒
  • 🔍 主な成分: 水素（燃えているのではなく熱くなって光っている）
太陽は燃えていません！宇宙空間には酸素がないため、熱くなった水素が光を放っているだけです。

太陽の特徴

太陽の表面には黒点があり、これを観察することで太陽の自転や活動の様子がわかります。
太陽の特徴的な現象
⚫
黒点
表面温度が低い部分
🔥
プロミネンス
表面から飛び出すガス
👑
コロナ
太陽の外側の薄いガス
プロミネンスは太陽表面から飛び出すガスで、地球の直径より何十倍も大きいこともあります。コロナは太陽の外側にある薄いガスで、皆既日食の時に見ることができます。

光合成の実験

植物の光合成には葉緑体と光が必要です。実験では、黒い紙で葉を覆った部分は青緑色にならず、元の色（茶色っぽい色）のままです。
光合成に必要なもの
☀️
光
🌿
葉緑体
CO₂
二酸化炭素
💧
水
光合成の実験では、二酸化炭素と水を使って酸素とデンプンを作り出します。藻を使った実験では、光を当てると酸素の泡が発生します。水中の二酸化炭素が少なくなると泡が出にくくなります。

太陽の1日の動き（日周運動）

太陽が動いているように見えるのは、実は地球が自転しているからです。地球は西から東へ自転しているので、太陽は東から西へ動いているように見えます。
太陽の1日の動き
東 → 南 → 西
日の出
南中
日の入り
太陽は東の空から出て、南の空を通り、西の地平線に沈みます。太陽が最も高い位置にくる時を南中といいます。
北半球では、太陽は常に南の空に見えます！これは地球の自転軸が傾いているからです。

影の動きと日時計

太陽の動きに伴って、影も動きます。影は太陽の動きとは反対方向に動きます。
西
東
北
夏の影
冬の影
影は西から北を通って東へと、時計回りに動きます。実は「時計回り」という言葉は、日時計の影の動きからきています。
影の特徴
  • 🔍 朝：西向きに長い影
  • 🔍 昼：北向きに短い影
  • 🔍 夕方：東向きに長い影
  • 🔍 夏：影が短く、曲線が小さい
  • 🔍 冬：影が長く、曲線が大きい

植物の特徴と分類

チューリップの花びらは一見6枚に見えますが、外側の3枚は萼です。チューリップは単子葉植物の仲間です。
🌷
チューリップ
（単子葉植物）
🌾
イネ
（単子葉植物）
🌱
マメ
（双子葉植物）
単子葉植物は子葉が1枚、双子葉植物は子葉が2枚あります。イネとユリは単子葉植物、マメとバラは双子葉植物です。

太陽の1年の動き（年周運動）

季節によって太陽の高さや日の出・日の入りの位置が変わるのは、地球の公転と地軸の傾きが原因です。
地球の自転軸は垂直ではなく、23.4度傾いています。この傾きのため、季節によって太陽の南中高度が変わります。
太陽
春
夏
秋
冬
太陽が高い
昼が長い
→暑い
太陽が低い
昼が短い
→寒い
季節による太陽の特徴
  • 🔍 夏至：太陽が最も高く、昼が最も長い（6月）
  • 🔍 冬至：太陽が最も低く、昼が最も短い（12月）
  • 🔍 春分・秋分：昼と夜の長さがほぼ同じ（3月・9月）
夏が暑いのは「太陽に近いから」ではありません！実は冬の方が太陽に近いのです。夏が暑いのは太陽の光が集中して当たるからです。

日の出・日の入りの季節変化

季節によって、日の出と日の入りの時刻や方角が変わります。
季節による日の出・日の入り位置の変化
東 ← 北 → 西
夏の日の出
夏の日の入り
冬の日の出
冬の日の入り
夏は日の出が北よりで、日の入りも北より。一方冬は日の出が南よりで、日の入りも南よりになります。
季節 日の出 日の入り 昼の長さ
夏至（6月） 早い・北より 遅い・北より 最も長い
冬至（12月） 遅い・南より 早い・南より 最も短い
春分・秋分 真東 真西 ほぼ12時間

太陽にまつわる特殊な現象

太陽の動きに関連して、いくつかの特殊な現象があります。
🌑
日食
月が太陽を隠す
⛰️
ダイヤモンドフジ
富士山頂と太陽が重なる
⏰
標準時
地域による時刻のずれ
ダイヤモンドフジ
太陽と富士山の山頂が重なって見える現象。東京からは夕方（西方向）に見えますが、富士山の西側からは朝（東方向）に見えます。季節によって太陽の出る位置が変わるため、見える日も変わります。
標準時と地域差
日本の標準時の基準は明石市（東経135度）です。東京は明石より東にあるため、実際の太陽の動きと時計の時刻にはずれがあります。