太陽のように、自分で光を出している星が恒星です。夜空に見える星の大部分は、
この恒星です。
惑星は、恒星のまわりを回っている天体で、自分では光を出していません。太陽のまわりには、
水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星の9個の惑星があります。
他の恒星の周りにも、惑星が見つかっています。
衛星は惑星の回りをまわっている天体です。地球のまわりには月があるだけですが、
木星や土星のまわりには、たくさんの衛星があります。水星と金星は衛星を持っていません。
太陽系には、惑星になれなかった小さな天体が多数あります。これが小惑星です。最大の小惑星
ケレスでも、直径は1,000km程で、大部分は直径数十kmとか数km以下の小さなものです。
小惑星は、現在までに、1万個余り見つかっています。火星軌道と木星軌道の間を回っているものが
多いですが、地球の近くを通過するものや、冥王星の外側を回っているものもあります。
彗星は、惑星と同様に、太陽系の仲間です。中心核は、直径10kmほどの大きさで、「汚れた雪玉」
のようなものです。太陽に近づくと、暖められて氷が蒸発し、コマと呼ばれる頭部や、長い尾ができます。
彗星の尾には、軌道に沿って後方に伸びる黄色っぽい塵の尾(ダストテイル)と、太陽と逆側に伸びる
青っぽいガスの尾(イオンテイル)があります。
彗星の中には、有名なハレー彗星のように、ある周期で戻って来る周期彗星もありますが、太陽系
から飛び出してしまい、二度と戻って来ない彗星もあります。
彗星の核は、太陽系で惑星が生まれる元になった、微惑星と呼ばれる天体に近いと考えられています。
彗星は、太陽系の周囲にある、オールトの巣とか、カイパーベルトといった場所からやって来ると
考えられています。
周期彗星の場合、何度も太陽に近づくうちに、揮発成分を失っていき、最後には小惑星のように
なってしまいます。
また、太陽の熱で炙られて分裂したり、他の天体と衝突して消えて行く彗星もあります。
近々見える彗星としては、周期彗星では特に明るいものはありませんが、
2004年の5月には、2001年に発見されたニート彗星が明るくなり、
肉眼で見える大彗星になるかもしれないと期待されています。
普段は暗い恒星が、突然明るく輝き始め、普段の何万倍もの明るさで輝くことが
あります。
これを新星と呼びます。普通、明るく輝いているのは数日から数週間程度で、
その後は徐々に暗くなり、元の明るさに戻ります。
星の死に近づいた赤色巨星と、死んで萎んでいく白色矮星が連星になっている時、
赤色巨星のガスが白色矮星に流れ込んで、爆発を起こすのが、新星の原因だと
考えられています。
太陽よりも重い恒星がその最期をむかえる時、大爆発を起こし、元の明るさの
何億倍もの明るさで輝きます。これが超新星です。時には、銀河1個分に匹敵する
明るさで輝くこともあります。この輝きは数週間から数ヶ月続き、その後は徐々に
暗くなり、見えなくなっていきます。
超新星は、1つの銀河で100年に1個程度の割合で現れます。我々の銀河系では、
1604年に現れたケプラー新星以降、超新星は見つかっていません。
超新星爆発の後には、超新星残骸が残ります。
宇宙を漂う塵が地球の大気圏に飛び込んで来ると、大気との摩擦で高温になって光ります。
これが流星です。星が流れるように見えますが、実際には地球の大気圏内の、
高度100kmぐらいの所で起こる現象です。
かなり明るい流星でも、塵の直径は数mm程度ですから、上空で燃え尽きてしまい、
地上までは落ちてきません。
流星が飛んだ後に、尾のように光る部分が残る場合があります。これを流星痕と
呼びます。普通はすぐに消えてしまいますが、時には何十分も後まで残ることが
あり、これを永続痕と呼びます。
彗星がばらまいた大量の塵が地球の大気圏に飛び込むと、たくさんの流星が放射状に流れる流星群が
見られます。塵が飛び込んで来る方向(輻射点)を中心に、放射状に流星が飛びますので、輻射点が
ある星座の名前を流星群に付けています。
地球は1年に1回太陽の周りを回っていますので、彗星の軌道を地球が横切る日は、毎年ほぼ同じに
なります。
例えば、11月18日には、33年周期のテンペル・タットル彗星を母天体とする「しし座流星群」が
見られます。
1999年には、ヨーロッパで1時間あたり5,000個という大出現がありましたし、2001年には日本で、
大流星雨が見られました。
この流星群は、活動に波があり、多数の流星が見られる場合と、あまり流れない場合があります。
ほかにも、8月13日のペルセウス座流星群、12月14日のふたご座流星群などは、毎年コンスタント
に沢山の流星が見られるため、有名です。
よく、彗星と流星を混同している人がいます。彗星と流星は関係が深いですが、彗星は惑星などの
仲間ですから、ゆっくり動くだけで流れたりしません。
地球と太陽の間に月が入ると、日食が起こります。太陽が完全に月に隠されるのが皆既日食、
月の見かけの大きさが太陽より小さく太陽の周囲がはみ出すのが金環食、太陽の一部だけが
月に隠されるのが部分日食です。
皆既日食になると、普段は見えないコロナやプロミネンスが見え、神秘的な光景となります。
皆既日食は、年に1〜2程度、世界のどこかでは見られますが、皆既帯の幅が狭いため、
ごく狭い範囲でしか見られません。次に日本で見られる皆既日食は、2009年7月22日に
鹿児島県の島で見えるものになります。
月が地球の影に入るのが、月食です。月食には月が完全に隠れる皆既月食と、一部だけ欠ける
部分月食、薄暗くなるだけの半影月食があります。
月食が起こるのは、満月の時だけで、年に1〜2回は起こります。その時に夜になっている地域で
見ることができますので、日食よりは見られる機会が多い天文現象です。
次に日本で見られる月食は、2004年5月5日の未明に起こる皆既月食ですが、東京などでは皆既になる前に月が沈んでしまいます。
皆既月食の時でも、月が完全に見えなくなるわけではなく、地球の大気で屈折した赤い光によって、赤銅色になります。
星と星を線でつないで、動物や物などの形に見立てたのが星座です。全部で88の
星座があります。
日本から見えるのは、84個の星座です。
銀河系は中心部は凸レンズ型に分厚くなっていて、その外側は渦巻きのある円盤型
をしています。
太陽系は、この円盤の中にありますので、銀河面と呼ばれるこの円盤面の方向には、
たくさんの星が見えます。これが天の川です。
都市近郊からは、空が明るいため、見ることができませんが、空の暗い所では、
帯状の雲のよう見えます。
銀河系の中心があるのは、いて座の方向ですが、銀河面には星間物質が多く、遠くまで
見通せないため、中心そのものは見ることができません。しかし、この部分は
厚みがあるため、天の川も幅広く、明るく見えます。電波望遠鏡による観測では、
銀河系の中心には巨大なブラックホールがあるらしいことがわかっています。
地球から見た場合の、太陽の通り道が黄道です。惑星も黄道の近くに見えます。
太陽系として見た場合、惑星が公転している軌道面は、冥王星を除くとほぼ同じになっているので、
この軌道面を黄道面と呼んでいます。黄道面には小惑星や塵なども多く存在しているため、
黄道光などの現象が見えることがあります。
単位など
天体の見かけの大きさや位置などを測る場合、物差しを当てるわけにはいきません
ので、角度を使います。地平線から天頂までが90度というのを基準に考えてください。
簡単な目安として、腕を一杯に伸ばし、手を広げた時の親指と人差し指の間が15度、
握りこぶしが10度、人差し指の爪の幅が1度程度になります。
また、1度の1/60を1分、1分の1/60(1度の1/3,600)を1秒と言います。
月や太陽の直径は、約30分(0.5度)、木星の直径は約40秒になります。
天球上での位置を示すのに、地球上の経度緯度と似たような方法を使います。まず緯度は、
赤道の真上に当たる天の赤道を、赤緯0度とします。北極の真上に当たる天の北極(北極星のすぐ近く)
が、赤緯+90度、天の南極が赤緯-90度になります。
経度は、時角を使います。うお座にある春分点を0hとし、そこから東に15度の所が1hというようにして、
24hまでに分けています。また、1hの1/60が1m、1mの1/60が1sになります。
天体までの距離や、大きさを表す単位です。光が1年間に進む距離が1光年で、約9兆5千億kmです。
一番近い恒星のケンタウルス座α星までは、4.3光年離れています。
銀河系の直径は10万光年、アンドロメダ座大星雲までの距離は210万光年です。
地球が太陽の周りを回ると、その場所の変化により、近くにある星の位置がずれて見えます。
これを年周視差と呼びます。年周視差が1秒となる距離を1パーセクと呼びます。1パーセクは、
約3.26光年です。
太陽系内での距離の単位で、太陽と地球の平均距離を1天文単位と呼びます。1天文単位は、
約1憶5千万kmです。
昔は、肉眼で見える星のうち、一番明るいものを1等星、一番暗い星を6等星と決めました。
今は1等星と6等星で100倍明るさが違うというように決めています。
1等星より明るい星は0等星、-1等星というようになります。月は-13等星、
太陽は-27等星になります。6等星より暗い星は、7等星、8等星と続きます。
天文台の大望遠鏡では、30等星ぐらいまで観測することができます。
見かけの明るさだと、星までの距離がまちまちなので、実際の明るさはわかりません。そこで、
星の実際の明るさを比べるために、絶対等級というのを決めてあります。これは、星を
10パーセク(約32.6光年)の距離に置いた場合の明るさです。
太陽は絶対等級で4.8等級になります。
彗星など、太陽系内の天体の、絶対的な明るさを表すための単位です。太陽と地球から、それぞれ
1天文単位の距離に置いた場合の明るさです。ハレー彗星の標準光度は4等級、巨大だった
ヘール・ボップ彗星は、-1等級でした。
星雲・星団
星雲や星団には、M31とかM78というような番号が付いたものがあります。これは、フランスのメシエ
という人の頭文字です。メシエは18世紀に、明るい星雲・星団のカタログを作りました。全部で109
の星雲・星団が載っていて、メシエカタログの1ページ目に載っているものがM1、最後がM109です。
Mのほかにも、NGCやICなどの番号が付けられています。
雲のようにボーッと光って見える天体です。
銀河系の中にある、水素ガスのかたまりです。近くの星に暖められ、赤い光を出しています。
星雲の中から、新しい星が生まれます。
太陽ぐらいの大きさの星は、一生の終わりにガスを放出します。この時に放出されたガスは、
丸い形になります。これを惑星状星雲と呼びます。星雲の中心には、星の燃えカスの白色わい星
があります。
星の運命は、その質量によって決まります。太陽よりも重い星の大部分は、一生の終わりに大爆発を
起こし、超新星となります。その後には、ガスが飛び散り、星雲となります。これを、超新星残骸
(レムナント)と呼びます。星雲の中心には、爆発した星の中心部が中性子星やパルサーとして残る
ことがあります。
もし、星の質量がさらに大きく、太陽の10倍以上ある場合には、大爆発は起こらず、つぶれて
ブラックホールになると考えられています。
銀河系の中にある、冷たいガスのかたまりです。光を通さないので、黒く見えます。
星雲と呼ばれていますが、実は何千億個もの星の集まりです。
渦巻型、棒渦巻型、不規則型に分類できます。
近い銀河でも、地球から10万光年以上離れています。小宇宙、島宇宙などという
呼び方もあります。
我々の銀河系は、渦巻銀河だと思われていましたが、最近の観測では、
棒渦巻銀河らしいという説が出てきています。
星の集団です。
銀河系の中にある、数十〜数百個の比較的若い星の集まりです。形はものによって様々で、
不規則です。星のまわりに生まれた時の星雲が残っているものもあります。
銀河系の周囲にある、数万個の比較的年老いた星の集まりです。丸い形をしているので、
球状星団と呼ばれます。
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