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天頂

天頂

出典: Wikipedia
一般小学生

まとめ

天頂
観測者の真上にあたる天球上の点で、高度がちょうど90度となる基準点
  • 地平座標系において高度の最大値(90度)を示す基準点である
  • 観測地点の鉛直方向を天球まで延長した交点として定義される
  • 観測者の緯度によって天球上における天頂の方向は変化する

解説

天頂は、ある観測地点において鉛直方向(重力の方向と逆向き)を上へ延長したときに、仮想的な空の球体である「天球」と交わる一点を指します。天体の位置を「高度」と「方位」で表す地平座標系において、高度の最大値である90度を示す極めて重要な基準点です。

天文学的な計算において、天頂は南中高度の算出に深く関わります。例えば、北緯36度の地点(東京など)では、春分・秋分の日の太陽の南中高度は「90-36=54度」となります。この計算式における「90」は、地平線から天頂までの角度を表しています。

比較項目 天頂(てんちょう) 天底(てんてい)
方向 観測者の真上(頭上) 観測者の真下(足元)
高度 +90度 -90度
地平座標 高度の最大点 高度の最小点
コラム

天頂の真反対に位置する点は「天底(てんてい)」と呼ばれます。また、北緯23.4度から南緯23.4度の間の熱帯地方では、一年のうちに太陽がちょうど天頂を通過する日があります。このとき、垂直に立てた棒の影が完全に消失する現象が見られます。これは古代エジプトの学者エラトステネスが地球の大きさを測定する際にも利用した、天文学上重要な性質です。透明半球を用いた観測では、ペンの影が円の中心にくるように印をつけることで、太陽がその瞬間にどの方向(天頂からの角度)にあるかを正確に記録できます。

小学生のみなさんへ

「天頂(てんちょう)」とは、みなさんが立っている場所から、まっすぐ真上を見上げたところにある点のことです。空を大きなボールのような形(天球てんきゅうといいます)だと考えたとき、その一番高いところが天頂になります。

理科の実験で「透明半球とうめいはんきゅう」を使って太陽の動きを調べるときは、ペンの影がちょうど中心にくるようにして印をつけます。これは、太陽がどの向きにあるかを、天頂を基準にして正しく記録するためです。

ルラスタコラム

大昔のエジプトでは、太陽がちょうど天頂にきて、深い井戸の底まで光が届く日を利用して、地球の大きさを計算した人がいたんだよ!

テストでの問われ方・理解度チェック

【基礎】 天頂とは、観測者から見てどのような方向にある点のことですか
観測者の真上(鉛直方向を上に延長した方向)にある天球上の点
【応用】 透明半球を使って太陽の位置を記録するとき、ペンの影をどこに合わせる必要がありますか
透明半球の中心(円の中心)に合わせる
【実践】 北緯36度の地点における春分の日の南中高度は「90-36=54度」ですが、この式の「90」は何を意味していますか
地平線から天頂までの角度(天頂の高度である90度)

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