体で学ぶ天体の秘密！ヘッドアースモデルで日食・月食を体感しよう！

サイエンストレーナーの桑子研です。このサイトで科学を一緒に楽しみましょう。 

こんにちは！勤務校で開催された「#ヘッドアースモデル」についての実験講座についてご紹介します。この講座では、天体分野を体で学べるという素晴らしいアイデアで驚きました。講師は #小森栄治 先生です。天体の動きを実際に体を使って理解する、面白くて忘れられない授業でしたので、ぜひシェアしたいと思います。天体に興味がある方はもちろん、ちょっと苦手な方にもおすすめですよ。小森先生の講座は定期的にナリカカサイエンスアカデミーでも行われていますので、ぜひ参加してみてくださいね！

天体観測は「南」がカギ！

 

まず覚えておきたいのは、観測する時に「南」を向くこと。これが基本中の基本です。そして、南を向いたときの覚えやすいコツも伝授されました。「左手（ひだり手）」が「東（ひがし）」を指すというもの。どちらも「ひ」がつくので、簡単に覚えられますよね！

ヘッドアースキャップをかぶって、鼻のあたりに小さな観測者がいて、南を向いているイメージを持ちます。

頭で地球を再現！？ヘッドアースキャップで体感！

今回の講座では、「ヘッドアースキャップ」をかぶり、自分の頭が地球だとイメージします。鼻のあたりに小さな観測者がいると思って、南を向いた状態で太陽を再現。電球が太陽の役割を果たしていて、頭を回すと西に太陽が沈む様子を体感できるんです！このシンプルな動作で、地球の自転や太陽の動きが一目瞭然。まるで自分が地球になったような感覚を味わえました。

ポイント　方角はその人のいる場所によってそれぞれ異なる。方角は自己中と覚えましょう。

南中のときは、顔（南）を太陽にむけます。太陽が電球です。

宇宙スケールを頭でイメージ

さらに、１億分の１スケールで考えると、月の直径は約3.5cm！こうやってスケールを小さくしていくと、天体の大きさや距離が実感できて面白いですね。ちなみに、あのUSJの地球儀は逆回転しているなんていう笑い話も登場しました（笑）。

月食と日食を再現！パンダのような日食？

月食と日食も、実際にモデルを使って再現しました。月を手に持ち、太陽の前に持ってくることで、日食の影が顔に落ちるのがわかります。なんだかパンダみたいに見えるのが面白いところ。さらに、皆既日食や金環日食を再現すると、その神秘的な現象が手元で体感できました。

・月食を月からみると、地球が太陽を覆い隠す現象であるということを知るために、小さな月モデルをもって、太陽から月もでるを隠します。

手に持っているものが月

月食の様子を影で説明することもできます。自分の影に月を入れていくと、、、。

・日食は一部の地域しかみれないが、月食は広い地域で見ることができますね。

日食を再現するために、月を太陽の前にもってきて、月の影が目に乗っかるようにします。まるでパンダのようになっていますね。ぼくもやってみました。

皆既日食・金環日食を再現

・地球と月の距離は平均３８万キロ　ただし、近いときは　３５万キロ　遠いときは　４１万キロ　（月は楕円形で運動をしているため）なぜ月食が毎年おこらないのでしょうか。これは、月の公転面が地球の公転面とずれているからです。

太陽をバルーンで再現すると、

地球・月はこんな感じ。

ナリカさんでビックバルーンが売られています。

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・１０億分の１モデルにすると、太陽は地球から１５０ｍ先にある。

・月の４００倍大きい太陽が、月の４００倍遠いところにあるので、同じ大きさにたまたま見えている。

金星や星座の見え方もバッチリ理解

また、傘を使って金星の見え方を再現するというアイデアも登場。天体の動きが日常のものとリンクして理解できるのは、本当に面白いです。

これは金星のモデル

形や大きさに着目

そして、星座のパネルを使って視差運動を学びました。例えば、オリオン座やしし座に注目すると、地軸の傾きや南中高度などが、体を動かすことで再現できちゃいます！

オリオン座・しし座・さそり座・うお座のパネルを貼る

・うお座は暗い星でできていて、肉眼では見にくい。

季節による太陽の高さ、月は？

・体をオリオン座のほうにお辞儀した形でまわると、地軸の傾きがわかる（南中高度などが再現できる）

・太陽の南中高度は、夏は高く、冬は低くなります。では月はどうでしょうか。

最後に、太陽の南中高度についても学びました。夏は太陽が高く、冬は低いという現象はよく知られていますが、「じゃあ月はどうなるの？」という疑問も考察。天体の動きが季節によってどう変わるかを、自分の体を使って学べるのは、本当に目からウロコです。

この「#ヘッドアースモデル」を使った授業は、天体の動きをシンプルに、そして楽しく理解できる素晴らしい体験でした。天体の不思議を体で感じてみたい方は、ぜひこの方法を試してみてください！小森先生の講座もとてもわかりやすいので、機会があればぜひ参加してみてくださいね。

参考になるページ

・日食ナビ

・パワーズ・オブ・テン

・日本で見られる日食

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