太陽黒点の観測実習
著者 市川 剛
雑誌名 静岡地学
巻 49
ページ 1‑6
発行年 1984‑06‑10
出版者 静岡県地学会
URL http://doi.org/10.14945/00025524
静 岡 地 学 第49号 (1984)
太陽黒点、の観測実習
市 }J I 間*
1 .はじめに
地学指導において天文分野での実地体験を通して、少しでも字詰の神秘性に触れさせることができ 得ればすばらしいことであるO しかし、その性質上座学一辺倒で画一的な授業になりがちであるO
また近年ボイジャー@パイオニアによる惑星探査により、宇宙への関心は日ごとに高まりつつある。
天文@宇宙といった分野は、科学教育に携わる者として避けて通れぬ大切な一分野であると思うO 別 の機会に調査した結果でも高校生が最も興味@関心を示す分野が天文であるということがはっきりし ており、天文教育の充実の必要性を痛感している。そこで一つの試みとして太陽黒点の観測実習を行っ てみた。
2.対 象
昭和57年度千葉県立船橋西高等学校普通科3年生の文科系生徒で地学IIを選択した 133名であるO 男子 70名@女子 63名
3.指導識略
選択地学IIは3単位であり、太陽観測実習は 18時間行った。使用望遠鏡は 6.5cm屈折赤道儀3
で 1クラスを 6班(男女混合 1 班 7~8 名)に分け、 1 台 の望遠鏡を 2班で交互に使用 した。(例えば 1班が観測して いるときには 2班はデータ 理)6.5 cm屈 折 赤 道 儀 に は 15 cm用太陽投影板を取りつ け投影スケッチをさせた。ス ケッチ用紙、報告用紙(デー タ整理用紙)は教師が準備す る。 1人3回以上のスケッチ をさせ、そのデータかち の動きを定量化し、太陽の自 転周期を導き出させた。
家
表1 太陽黒点についての指導過程
内 本 ￨ 佑 J太陽tこ つ い て の 説 明
j参
ミ認透綾Jの及川及い スケッチについて
J、t‑C17tノ蚤t，J会
データ整理1‑:ついて
地」手持。γ行ばった デ、ータミf!l‑，てi録音
きず吾
ス ケ ヰ ノ
フ 一 ふ 一 分 一 AZ7
動"
つィ 川市
一υ
⁝わ け一 援引
7へJ抗議ぷ戸い
凡 伏 広 1 v 遠
山Aゆ
えい ア時
理器 比
qノ
目 プ
ヰ.指導過韓
(1) 太陽についての説明(2時間)
太陽の概観について説明し、その構成成分から太陽エネルギーの発生源を理解させた。そして太陽 表面にあらわれてくる黒点、をとりあげ、その性質、生成@消滅をはじめ、太陽活動、地球への影響に ついても触れた。以下にその項呂をあげておく O
O太陽の大きさと
O太陽の
O太陽放射
O太陽のエネルギ…源
O
(2) 望遠鏡の取り扱いについては時間)
黒点観測にはもちろん天体望遠鏡が必要であり、その操作を心得ていなければならない。しかし、
使用したことがないという生徒がほとんどであり、女生徒では触れたこともないというのが実態で あった。なかには中学校のときに授業で太陽黒点を見せてもらった経験をもっ生徒も数名いた。 1時 間実物を見せながら望遠鏡の取り扱いについて説明し、次の 1時間実際に使用させ、望遠鏡に少しで も慣れさせようと努力した。実習を進めるうちに徐々に望遠鏡の操作がスム…ズにできるようになっ てきた。実習が終わる嘆には望遠鏡を買って自分で星を見たいという生徒も出てきた。ここで最も
しなければならないことは直接太陽像をのぞかないことであるO (3) スケッチについて(1時間)
スケッチ用紙上での太陽の東西南北の決め方からはじめ、
イング、透明度等の記入の仕方まで指導した。望遠鏡にある
の正確なスケッチ方法、時間、シー るまで、 1人に太陽像を手動で 追微させ、黒点、スケッチに専念させた。しかし黒点の動きに慣れるにつれ、また 2人の呼吸の合わせ 方のむずかしさからも 1人でスケッチを行った方がよいと思うO 実際 1人で望遠鏡を操作してスケッ チできるようになった生徒も何人かいた。スケッチを正確にしかも迅速に行わせることに力点をおい た。スケッチ用紙は一般に用いられている
と共に教師側で用意した。
15 cmのものを使うこととし、次項のデータ整理用紙
(4) データ整理については持間)
太陽面経緯度図をトレーシンク、ペーパーにコピーし、これに自分のスケッチを 読み取り記録するO
黒点、の位置を
この作業は説明だけでは難解であるため実際に地学部が行ったスケッチ2枚を用いて、データ整理 の練習を行わせた。これによって自分が何をやろうとしているのかを理解し、能率があがったように
1:0 >‑
J部フO
(5) 実 習 時 間 (7 '"'‑' 8時間)
10月初旬から始めたがこの観測には天候が大きく影響し、すべて終了したのは 11月の下旬であっ た。クラス全体の生徒が各自 3田のスケッチをとるのに要した時間は約 7'"'‑'8時間であった。ただし 昼休み、放課後を活用した生徒もかなりいた。
2 ‑
地 手 立 アクント;./0、20伐 材 ) デ‑ア処翠練習(f)
zえの認長路妓;;;;I5.I‑事職雲寺3の 連 決 デ ー タ 寸 あ さ ご放さ使.，<::;，探 ~7~ Ltゑ
N.
宵
‑@ も
.. ~~~4
~Q，1ù '‑';
図l タ に 用 い た ス ケ ッ チ
λ芝主J相11説話求、ゐ5
宕持率夕、五輝樹 g の Bo~Pをまト め 私 裳j富J':.義‑!J3}Lぃι末路諮
禄1零度弘主謹ぴえしてスグウ チi之章治る
変r::.史王丹若々設を(/J;f密主?敦 グ手、わ.3"1乞fz?てちたの表へ記入
t~
80= ?=
l N I~: 壬:
l ~ Ig: IJ:
同封
2λE事長点勺 Ef@，1芝 l第~
ry::.r墨諮娃謬設fO.J惹3雪ぬでλ搭夏、正、の
:
鉛 一 翠 鳴 一 日 訓 必m uおお m M
尉
M mH
岬叫nMMnMm
斜 組 初 日 制 帥
H
持 制 岬 捻 諦 持 制 打 お 叫 叫 岬 滋 担 制 鵠 刊
畑 一 捕 時
4一 町 一
‑ m 川
一 3 1m mt uz ft tm l"
な凡な刷会
ι
E‑sJm33 H帆抗措九段目礼註酬な札摘し見目立な 日 直 池 内 閣 司 自
74112Z220ES566523ZSSZ4
毒 事
SZE4BE
間一 総噌 一一 一↓ 吋
4 4 4一 一 一 一ー 十
{ J i
‑
引 ‑
一一 一由 一一 ご一 時二 一勺 電
HE HH HH bH HE
刊 一日
間日一目白一rnMgmmm山
g m m M g n陣 胸 笠 宮 崎 棋 之 内 儲
m t町町時公随一訂おお一1
釦削 恥叫 んい
⁝J A S 一明口線路
U H U
陥m M
W民 一
au
mm調一
a a崎一蝿執M眠時一倍一品位札一位札口札純一札鉱山帆凱紘一円九比比日胤日仏江 崎 一 輔 龍 一
w e
‑
‑ i
お
1 1 1 1 1 1 { 4 4 4
‑ 4 1 1 1 1
刷
4 4 4 1 1 1 1 1 削
同B
tf lh EBド
i刊ドBEBB!ili‑‑!ihill‑←
1 1 1川 I l
‑
‑ '
・32・
も一 容一 諸問 時間 問問 問問 団諮 問問 自説 明問 団同 日涯 一昨
232
芸品川時間内目指際協同同同門曜鷹市濯お一語表去をm受託設会地
問町 一握 晶芯 お諮 問ゅ は開 山間
M W協 同諸 問問 問団 山市 川畑 川崎 川市 川賞 刻刻
滞国内ロは同
3H
川H144
↓ 吋
4 1 判1Z24set‑‑16ι14111判
4 4 4
わい志向一若
m m m Z詰
2 2 2
雲
g n
鶴男 副忽 踊芸
3233
一 言
取一 定方 ロゴ
44444444444444
コなよ
Ea
弘氏 去を 弘氏
tA
宮 島 一
1 2 お 泌 総 2 2 1 2 1 2
話器
‑ w 罰 則割
引EU
割引 切削 到
fd
耳 目 3 2 2 4 5 6 7 g
参
0 1 z z
:
玄r，...表1之此ある
1~4 は 70%
3まよ三銭)'~ ス ケ ッ チ 局 長民
してある)
。
関2 ス ケ ッ チ に そ の 自 の 払 の 太 揚 菌 経 緯 度 問 を 重 ね た も の
庭、点 ト10.(:2.)
d
り
~.，~
ス ケ ッ チ 精 重 品
S7与 11s 11 a (水) 1'1 ，( .~ρ 明戸'-'"" /lI え ぐ2、骨
シ時1"'"、 」、〉、 i透 明 底i 午
N I~: 2 I :f: ぇ 1>: 22'
s I~: 1.. i正:えよ 1S.:ナよ。
お 勾 敬 64 乙.'デ/
舗 j急
t
;‑.於 j者 .3 Jf. (ff ) 記くω) 4-氏~ (1民，111和イt' 〉
図3 スケッチの例 (11.F.I 11日)
帰 還 安 時 前 務 嬬 宗 主 管
J本〈合〉嘩 (11)‑4喜氏.s(存藤正儀 /. ~事点、~ad寄控梓/愛
(Np.1) J.アキ 10Jl ;.] Ef ( 叫 1.]，.f .7$ 1>¥ ，.....β え 仲 間
付必 W 年10J1 ;;7 a (X) 13 ‑K...33 1ft "，"，/d";" ~S-悦
Wハ/，惨さ5 B J党 ムa dム L.' ム
.，..~んチ 3" 1 W3:ro...V.~" :11" .1. C O フζ。ぐ ~.f乙v l，l;.sO ん主 ̲20̲ 1‑30 れ瓜~O"'" ゐくま0。 " " ，つ〆 !<s.t>，...認.rO ん会 t7Qんrl30 仇//・ 戸2。 ρ 'ら ぷ 1 .:27.~"ん:8.t.。
: 5
，
‑.x>ん叩2S。仰9"""''1'/.:290 " ウ d I tll，l.o ‑rc‑:t'
S~ ー170ん 申2'1QM3Q..... w.24o " " ， 19.Ç乙 t::r:J.~
Sl 叩:::;0，....叩10。l.Ezrん13139 、， " 必 拡ç:>...ヲ9~
Sタ :t:o。ん̲70 E!3‑午 EIデ。 '事 1， " 持s"ん宇5.S"
ωq.3)~年 !I選/埼玉愛 ) 1之えよ。一 ρ 守宅13仇
[持経営 B d Lu Aム LJ. ム
八/シ r};9 千3" {，I/タ!l':."'"必ク♂ 1790 /・r1'16.3 2プ?::l'r~;;./2.r
S， 崎70̲ ー/0.C!.2ft"' ..... A27 " " 凋V 2地.30""'.之記?a"
3芝 ‑s<' ̲̲ 00 e#O"，‑，，cSOO ，〆 N " ::r:;fJ..lO' V :1'16.30
2、 重 糊 抑 制 る jZ江 22jr持
ω患が17のS魚/111JJ ω官ぷ鮎謡 s=‑一議♀ァー
也 2γγif/S lo.7o
t;:z ‑t;; -=:.::2デ誇~ム活 者却の
.2. ‑.‑2，で
21
… 織ι苫 加 治 品 作1<) 1l'T'ltC71体 d毎 朝 却78ωJまのSゑ界都
p習か，!，.:"l，!)LJ..T7ょ)<26~."'C‑一一ぞ"，-1..え:2. 2ヌテ.Çi'3..2S73マ
ε~o.μ ，.嘉明怠森持制 30.66β
よ 培 農 品.~借り
。、乳母、忠勝 f 土 ~-3S")J'l，:意斡ノ峨刻印か:二ω多分又クユチ決
定 と 掛 .(芝重宝あふ 来1'1:r;; 1::‑γ〉
事、総母、
o昔をた堂義誌かある.，tJ'''.義主主たでよ:l¥').令玲スミ滞ζ;.<.('息たごと7，;L・ 舟 鍍島紛γ~.Æ、を義弘前すJOIt ，""ftも絢俗、.;f‑.，e・フレザ‑(恥εJ
手抑制札長時OJ.}j什感動すよがフと.2え
ぱ乙スれナ，;J舶用品た介:/;j:tJ、ω、J，'.:tι3;6'~た成」雪}7‘Lん
図4 太陽黒点、観測報告警に結果をまとめたもの
‑4‑
5 .結果(生徒の反応)
機材不足(望遠鏡3台)、天候不J[畏もありスケッチが思うようにできず、使えるデータは少なかった にもかかわらず、ほとんどの生徒が太陽の自転周期としてお目前後の債を観澱していた。 3'""4田の スケッチからこれだけの成果が上がるとは私自身期待していなかった。やはりスケッチをはじめる前 に何をどのように求めるのか、目的意識をはっきりさせておいたのがよかったように思うo できれば 赤道付近及び高緯度に現われる黒点観測を行い、太陽面緯度の違いにより自転用期が異なることを彼 ら自身に発見させ、太陽がガス体であることにおのずから気づかせたかったが時間の関係上授業でま とめとして触れておいた。
今回の実習目的は太陽の自転周期の正確さではなく、太陽の観測を通して臼常では味わいにくい天 体との直接コンタクトにより興味 e関心を起こさせ、宇宙の神秘さに少しでも感動させ得ればという
ことであった。生徒が作成したレポートの感想、欄をいくつか紹介することでこの実習の結果としたい。
(原文のまま)
(女生徒)すごく興味深い観測でした。スケッチするときに黒点がうごく速さは地球の自転している 速さだというのには驚きました。なんだか今だに信じられません。機会があったらまたやりたい です。望遠鏡がほしくなってしまいました。
(男生徒)黒点観測で黒点、が思ってたより速く移動するのを見てびっくりした。ついこの関まで僕は 太陽が自転しているのを知らなかったが、この観測を通じて黒点のしくみや自転の事が理解でき
てよかった。なによりも今自分が生きている自然界を自分の手で観測できたのがうれしい。
(男生徒)黒点、の観測のむずかしさやデ…タ整理のだるさで途中めげそうになってしまったが、なれ てくるとなかなか楽しいものだった。また今までまったく知らなかった太陽や黒点のことについ て、すこし勉強して宇宙の神秘というものに興味がわいた。
(女生徒)スケッチがあまり正確ではなかった(と思う)わりには、すごくいい結果がでたのでよかっ た。黒点観測やデータ処理はめんどうくさくて好きじゃないけど、こういう経験はたぶ、ん2度と しないのでやってよかったと思うO 太陽の自転周期を自分で求めたなんて驚きです。地球が今ま でより少し小さく感じられます。動いてゆく
ました。
をみて地球は本当にまわっているんだなと思い
(女生徒)もっとたくさんの星を観てみたいですO 太陽のイメージというと、やっぱり
だからホ黒点かの存在は言葉の上で知っていても実感がなかったし、はっきりいって信じられな かったけれど、実際にスケッチまでして、今さら苦うのもなんですが驚きました。
(男生徒)観測を繰り返していくうちに、日ごとに微妙に黒点の形や数が変化しているのがわかった。
それに太陽の自転が考えていたより速かったのには驚いた。
(女生徒)はじめはなかなか上手にスケッチできなかったが、だんだんなれると要領がわかるように なっておもしろかった。地球の自転の速さがあんなに速いとは思わなかったので、実際自の前で みると本当に驚く。太陽の黒点、の観測から自転周期が求められるなんて……なんとなく感激して
しまいます。
(女生徒)毎日なにげなくながめている太陽の をこんなに間近に見られて面白かった。
見なければその存在さえ知らないような黒点が毎日毎日生き物の様に形を変えたり、生まれたり、
消えたりしているのが不思議だった。でも最後の最後まで大変だったなァ……。
(男生徒)太陽は大きいのに実に速く回っているのだなあと思いました。黒点、の観測は生まれではじ めてで普段、普通に見える太陽も色々な表情=黒点があるのだなあと思いました。精巧なレンズ ができて太陽のプロミネンスが絵のように見えると太陽の観測はより楽しいものになるだろうO
(女生徒)黒点、のスケッチがもっと正確に書ければよかったと思うO 太陽というのはただ燃えさかる ガスのかたまりのようなものだと思っていたので自転するということも最近になるまで知らな かった。黒点の観測を通して太陽の自転を目のあたりにして感動した。黒点、があんなに早くスケッ チの中を移動してゆくのでび、っくりした。
6 .感想、及び反省
この実習を始める前は、生徒が文系でもあるし、ほとんど受験科目の対象ではない地学の実習に果 たしてついて来てくれるだろうかという危慎があった。しかし、ほとんどの生徒が望遠鏡を使用する ことさえはじめてであるにもかかわらず黒点観測を自分自身で行ったことに満足感をもち、宇宙の神 秘さにかなり触れてくれたようで、当初の目的は達成されたものと思うO 高校3年という大学受験を 目前に控えた生徒連ではあったが、全員黒点観測に真面目に取り組み、宇宙というものに素直に感動 してくれたことが指導者として一番うれしいことであった。昼休みをはじめ放課後までを用い
スケッチ、データ整理となかなか積極的に活動していた。このように彼らの興味をそそるような教材 によって、その教科に引きつけることができ、指導目標に少しでも近づけることができるこ とを彼らから学ばせてもらった。
天体については文系@理系、 を問わず、理科の分野ではだれも も興味を感じ、疑問 を抱くことが多い分野であるO これは調査ではっきりしていることであった。したがって少しでもこ れに応えられればと考え行ったのがこの実習であった。
この実習の難点、は望遠鏡が高舗で数多く揃えることがむずかしいことにあるO また、観測が天候に されるので晴天の続く冬に計画実施する等、時期を選ぶ必要があるO
なおこの実習は!日課程で行われたものであるが、新課程での地学や理科トIIでも行えるであろう。
7.参考文献
O清水一郎@小野実@小山ひさ子著:太陽黒点の観測
O半山淳編:現代天文学講座5 太陽
O古畑正秋編: 12 太陽系 東海大学出版会
O地学団体研究会編:自然をしらべる地学シリーズ 1
O天文ガイド 誠文堂新光社
O天 文 年 鑑 誠 文 堂 新 光 社
‑ 6 ‑
と 東海大学出版会
