天球

まとめ

解説

宇宙空間において星々までの距離はそれぞれ異なるが、地球上の観測者からは全ての星が一定の距離にある巨大な球面（天球）上を動いているように見える。このモデルでは、観測者が天球の中心に位置し、その頭上を天頂、足元を天底と呼ぶ。

星が東からのぼり、南を通って西へ沈むように見えるのは、地球が地軸を中心に自転しているためである。この動きを天球モデルで表すと、星は天の北極と天の南極を結ぶ軸を中心に回転している。例えば、北緯36度の地点では、北の地平線から36度の高さに天の北極（北極星付近）が位置する。このとき、赤道上にある星（オリオン座の三つ星の一つ、ミンタカなど）が南の空で最も高くなる「南中高度」は、90度から緯度を引いた54度となる。また、星が描く弧の角度も緯度に依存し、赤道付近では地平線に対して垂直に近い角度で昇り、極地方では地平線と平行に近い動きを見せる。このように、天球を用いることで、観測地点に応じた星の動きを数学的に導き出すことが可能である。