SAPIX小5の月｜満ち欠けと南中の解き直し

月の問題は、図の視点をそろえて解き直す

月の形は覚えているのに、「午後六時にどちらの空に見えるか」で止まる。そんな答案では、月の名前を増やすより、いま見ている図の立場をそろえます。宇宙から地球と月を見下ろす図と、地上の人が空を見上げる図は、そのまま重ねられません。SAPIXの手元の教材で月の問題を直すときは、まずどちらの図かを余白に書いてみてください。以下は特定の教材の問題を写したものではなく、図の読み方を確かめる独自の例です。

地球を中心に月が並ぶ図では、太陽の光がどちらから来るかを先に決めます。月は自分で光っているのではなく、太陽に照らされた側を私たちが見ています。その明るい半分のうち、地球からどれだけ見えるかが変わるため、満ち欠けが起こります。月食でない普通の満ち欠けを、地球の影で月が隠れた結果と説明しないようにしましょう。

一枚の図に、時刻と方角をいっぺんに書かない

最初の図では太陽・地球・月の位置関係だけを確かめます。次に、地上の観察者が昼側か夜側かを考えます。最後に、その人にとっての東・南・西を読みます。解説の完成図には全部が描かれていても、自分のノートではこの順に一つずつ足す方が、どこで取り違えたか分かりやすくなります。

日本から見たおおよその動きを考える基本問題では、太陽が南の空にある正午を基準にします。上弦の月は太陽より約九十度東側にあり、南中するのは太陽よりおよそ六時間後です。そこで、正午ごろに東からのぼり、夕方ごろに南の空へ来て、真夜中ごろに沈む、という順序をつかみます。これは標準的な模式図の目安です。実際の出入りの時刻は日付や場所によって変わり、時計の十二時が必ず太陽の南中時刻になるわけでもありません。

図に「十八時」とあるから、どの月も南にある、と考えてはいけません。時刻だけでは月の位置は決まりません。満月か上弦かなど、太陽との位置関係を組み合わせて初めて判断できます。二つの条件のうち片方を読み落とすと、知識があっても答えがずれます。

例題1：夕方の上弦と満月を比べる

太陽が正午に南中し、日の出・日の入りをそれぞれ六時・十八時とする模式的な一日を考えます。上弦の月と満月は、十八時ごろ、それぞれどちらの空にあると考えられますか。日本での基本的な動きとして答えてください。

解答：上弦の月は南の空、満月は東の空です。 上弦は太陽よりおよそ六時間遅れて南中します。一方、満月は太陽と反対側に見えるので、太陽が西へ沈むころ、東からのぼります。同じ十八時でも、形が違えば位置も違います。

間違えた場合は、答えの「南」「東」を覚え直すだけで終わらせません。上弦と満月を、太陽からのずれの違いで並べ直します。そのあと、問いを「真夜中なら」と変えてみます。上弦は西へ沈むころ、満月は南中するころです。同じ考え方を時刻を変えて使えるかが、解き直しの確認になります。

一時間後と翌日の同じ時刻は別の比較

一晩の中で月を追うと、地球の自転の影響で月はおおむね東から西へ動いて見えます。一方、毎日同じ時刻に見比べると、月の公転によって、背景の星に対する月の位置は東側へ移っていきます。この二つを「月はどちらへ動くか」という一言でまとめると、反対の答えを覚えることになってしまいます。

ノートの図の下には、比較した二つの日時を必ず書きましょう。「今日の十八時と二十時」なのか、「今日の十八時と明日の十八時」なのか。矢印を描く前にここを確認するだけでも、異なる現象を混ぜにくくなります。月が実際に西向きの公転へ切り替わったわけではありません。

例題2：二枚の記録は何を比べている？

記録Aは同じ夜の十九時と二十一時、記録Bは二日続けて十九時に、月の位置を観察したものです。「どちらも月は同じ向きにずれるはずだ」という説明を直してください。雲などで見えなくなる場合は考えません。

解答：Aは一晩の見かけの動き、Bは同じ時刻における日ごとの位置の違いを比べています。 Aではおおむね西へ進んで見え、Bでは背景の星に対して東へずれます。時間の取り方が違うため、同じ矢印にはできません。

この例で大切なのは、方角の答えだけではありません。説明に「同じ夜」「翌日の同じ時刻」という言葉を入れられることです。教材の解説を閉じて、図の視点、太陽の方向、比較する日時の三つを自分で書き込めたら、もう一度元の問題を解きます。月の単元は暗記した形を当てるだけでなく、図に与えられた条件をそろえる練習として取り組んでください。

参考：国立天文台・月の見え方

満月なのに、毎回月食にならないのはなぜ？｜平面図で見落とす月の軌道