このwikiの更新情報RSS
2009-07-25
太陽系
太陽系とは、太陽の重力の影響下にある天体集団のことです。ガリレオ・ガリレイが望遠鏡を夜空に向けるまでは、太陽、水星、金星、火星、木星、土星と月が、恒星とは別に地球の周りをまわっていると考えられていました。ガリレオ以降に、様々な天体が発見されてきました。
そういえば2006年の国際天文学連合（IAU）総会で、冥王星は新しく作られた準惑星という分類に移されましたね。
太陽系モデル
photo from Wikipedia
太陽系のモデルでよく見るのは、太陽と惑星の大きさを同じ縮尺で比較したものです。上の画像の場合、天体間の距離は無視されています。
photo from Wikipedia
一方、距離の縮尺を元にモデルを描くと、天体の大きさを示すのは小さすぎて困難です。上の画像は、木星より外側の惑星軌道を示していますが、天体の大きさを同じ縮尺で表すことは難しいです。
地学観察実験ハンドブックの256ページに、小林英輔さんが「紙テープによる太陽系の縮尺モデル」という記事を書かれています。これは天体の大きさと距離を同じ縮尺であらわしたモデルです。これはいい！と思ったので、この太陽系モデルを作ってみることにしました。
1000億分の1太陽系モデル「太陽系を手のひらに」
材料
紙テープ（18mm×33mを2本）、ヒノキ工作材（10×3×30mmと10×3×60mm）、銅くぎ、シール状プリンター用紙、板目表紙、塩ビパイプ（φ18mm×25mm）、瞬間接着剤、セロハンテープ、
作り方
画像のクリックでポップアップします。
板目表紙、塩ビパイプ、ヒノキ材、銅くぎで、紙テープ巻き取り用のリールを組み立てます。2本の紙テープをセロハンテープでつなぎ、リールに巻き取ります。
参考文献では天体を手書きで書き込むようになっていました。1000億分の1の太陽の直径は14mmなので大丈夫なのですが、地球の直径は0.14mmになり、月の軌道半径は4mmになります。これらを書き込むのは大変なので、大きなサイズで原稿を作り、シール状プリンター用紙に縮小プリントしました。この惑星シールを、紙テープ上の該当する位置に貼り付けていけば完成です。
広げてみるとこんな感じ
太陽の位置に赤いビー玉を置き、さらに目印となるものをその横に立てておき、そこから後ろに下がって観察してみました。
太陽から59mはなれた冥王星軌道（青矢印）からは、太陽代わりに置いた赤いビー玉（赤矢印）どころか、目印さえよくわかりません。
1000億分の1太陽系モデル作製キット「太陽系を手のひらに」を、科教協埼玉大会（2009年8月1日）の科学お楽しみ広場に準備しました。欲しい方、興味をもたれた方はぜひお越しください。
日食観察への応用
神戸小学校のM宅先生から、2009年7月22日の日食観察時の様子を教えていただきました。そのメールを一部転載します。
新型インフルのせいで終業式後も全市補充授業のM宅です（泣）
小学三年には日食の話は分からんやろ…って思ってたんですが。
昨日NHKの「クローズアップ現代」を見てて「私もやろう！」と思い立ち、
夜中にいきなり教材作りを始めました(^^;
まず以前yu-kuboさんに戴いた「太陽系を手のひらに」を出し、
なんとか生かせんかな…！って。
天気悪そうなので、運動場にテープ伸ばすのは断念。
でも、データがとっても参考になりました。
yu-kuboさんありがとうございました！
極小の直径3㍉まち針を月にすると、ビー玉が丁度4倍の12㍉で地球！
クラス人数分揃えてセロテープで針を保護して、さてと太陽は模造紙で…
そうだ！運動会の大玉は！？なんて考え出したら楽しくなってもて、
昨日は完全寝不足でした(^-^;
朝すぐ測りに行った大玉がまさに月の400倍で約120㌢！嬉しかったです。
子供達に軽く日食の説明して体育倉庫から大玉を出し、
手元のまち針で大玉を隠せるまで運動場を後ずさり…！
結局校庭の端から端まで目一杯下がっても100㍍ないので
太陽（大玉）は隠れませんでした。
「太陽デッッカ！」「あんなに遠いん？」って予想以上に反応良く理解度も◎！
準備してよかったなぁ～ってホクホクしましたo(^-^)o
神戸も雲が厚く、最大時刻には見えませんでしたが、
クラスみんなでそれ以前に外に出て、
欠け始めから裸眼でクッキリ見て大興奮してたので、満足です(^o^)
クローズアップ現代とyu-kuboさんに感謝です！
最高に楽しい一日でした(^O^)/
月の直径を3mmに、月‐地球間の距離を40cmにすると、これは「太陽系を手のひらに」の100倍のスケールですね。すると、地球－太陽間の距離は150mに。グラウンドの広さがちょっと足りませんでしたか。でもでも、天体の大きさと距離を同時に実感することは、子どもたちにとって、とても印象的だったようですね。少しはお役に立てたようで、私も嬉しいです。
このサイトへの転載許可をM宅先生に求めたところ、こんなありがたいお返事を頂ました。
私が今回実感したのは、
（当たり前の事なんですが）知識として4倍だ、400倍だと覚える事よりも、
実際に比べたり試したりする事で得る理解や感動、驚きがいかに大切かって事！
だからそんなヒントやモチベーションを私に分けて下さったyu-kuboさん、
ありがとうございます！なんですo(^-^)o
で、おまえは日食を観察できたのかって？
ええ、できませんでしたとも。仕事の合間を縫って、用意万端準備していたのですが、厚い雲に隠れてまったく見えませんでしたよ。
(T_T)
ええ、できませんでしたとも。仕事の合間を縫って、用意万端準備していたのですが、厚い雲に隠れてまったく見えませんでしたよ。
(T_T)
参考文献
地学観察実験ハンドブック 朝倉書店 1988
関連項目
Copyleft2005-2009, yu-kubo.cloud9 all rights reversed
