はてなBOX 星編-Ｑ夜空のよくある質問形式（Ｑ＆Ａ）方式でお答えしている、豆知識集の星編です。
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はてなBOX 星編-Ａ
空のはてなの回答です。わかりにくい回答には解説がついています。
Q01 どうして明るい星や暗い星があるの？
- 星の大きさや表面温度、地球からの距離など色々です。
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| 星の明るさは等級で決まってます。その等級の基準は６等星。 ６等星をの光の量をいくつ集めるとその明るさになるかそれを表したのが上の図です。 １等星は６等星の１００倍の明るさに相当します。 等級は１等増すごとに２.５１倍の明るさと決まった割合でましています。 | |
Q02 肉眼で見える星ってどれくらいあるの？
- １等星は一番明るく全天に２１個。６等星まで目に見える星全体の数はおよそ６０００個です。
Q03 太陽や月って星の明るさ（等級）だと何等級あるの？
- 月は満月ときで−１４.５等、太陽は−２７等になります。
Q04 夜空で一番明るい星は？
- 全天で一番明るい星はシリウスと言う星で−１.５等星です。
Q05 よく見ると星の色が違うのはどうして？
- 星の色は星の温度と大きく関係してるからです。
星の色と温度表
Q06 夜空に見える小さな星の大きさって？
- 赤く見える１等星で太陽の１００倍位なものまであります。
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| 肉眼で確認でき、赤く見える１等星は、ほとんどが赤色巨星なんだ。水素などの燃料をもとに燃やし尽くした老年期の星は中心部に「灰」が たまってそのまわりで核融合が起きるんだ。 直接あぶられることになる外層がどんどん膨らんで太陽の１０倍、１００倍の赤色巨星もめずらしくないんだよ。その一方で赤色巨星の外層がそのまま宇宙空間に放出されてシンだけが残る場合もある。これが白色矮星って呼ばれる星なんだ。白色矮星は水素は無くて核融合はもう起きてないんだけど余熱で白く光ってる。大きさは地球と同じくらいで質量は太陽の半分くらいなんだ。どれくらいの密度かっていうと、 角砂糖１個が何百キロにもなるんだ。 | |
Q07 星の種類ってどんなのがあるの？
- 赤色超巨星、赤色巨星、白色矮星などがあります。
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赤色
超巨星 |
赤色巨星がさらに核融合反応でヘリウムを燃やして大きく膨張した星。 星の中では最大級で、半径は太陽の１００倍以上。 中心核を薄く包んでる球核内でヘリウム、外で水素が核反応で輝いている。 星の表面での水素ガスは星の外に放出されて惑星状星雲にります。 |
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赤色
巨星 |
年老いた星は燃やす燃料となる水素をつかっちゃって急速に膨張します。 すると大きさが太陽の１０倍程となって赤色巨星と呼ばれる星になります。 膨張すると温度が急激に下がり青く輝いていた星もやがて赤く変えるのです。 赤色巨星は表面性が大きくてより明るくみえてきます。 |
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太陽
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みんなも良く知ってる太陽。現在は星の年齢で言うと中年期にあたります。 おもな成分は水素とヘリウムで中心部の温度は1500万ｋという高温 水素がヘリウムに変換される核融合反応でエネルギーが生産されています。 約５０億年後には水素が燃え尽き膨張し赤色巨星になると考えられています。 |
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白色
矮星 |
比較的に軽い星が死を迎えると白色矮星になします。 大きさは地球と同じくらいで質量は太陽と同じくらいという高密度な星。 白色矮星の中では小さいほど重いとされます。 表面温度は高いんだけど大きさが小さいから地球からは暗いのです。 |
Q08 星ってどれくらい遠いの？
- 光の速さで数えるほど遠いです。ちなみに北極星で８００光年です
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| 星を同じ位置に並べたときにわかる光の強さを絶対等級といいます。絶対等級は星を３２．６光年の場所に 移したときの星の明るさの等級の事を言い仮定した位置に星をそろえる事で実際の星の明るさを比べる事ができます。星は実際の明るさに対し地球からの距離を２乗したものに反比例して変わります。ですので距離さえわかっていれば移した時の明るさがすぐにわかる事ができます。 | ||||||||||||||||
Q09 星の距離の単位「光年」ってどんな単位？
- 光の速さでその星までどれくらいかかるかって単位です。
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光の速さはってどれくらいなんだ？ |
| 光の速さは１秒間に約３０万ｋｍの速さで進むんだ。 それで星の距離を表すのに使われるのが「光年」という単位。 これは光の速さで、星まで何年かかるかという単位なんだけど、なんと１光年は約９兆４６７０億ｋｍ！なんだね。 | |
Q10 なんで星は動くの？
- 実際は動かない星が、地球が自転することで動いてる様に見えます。
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天球と星の日周運動
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| 広い大地にたって空を見上げた時、ドームの様な空に星がある様に見えませんか？ その想像での球状のものを天球と言います。 星はそんな天球のポジションをもっていて星どうし同じ間隔を持ってるわけですね。 地球は地軸の延長上に天の北極と南極があります。 地球の赤道を広げていった天球にあたる所を天の赤道って言うんだ。星の日周運動は実際に星が移動いてるわけではなく実際に自転している地球を動かない状態で考えると星が地球とは逆に動いてるように見えるのです。天の北極にある北極星は地球の軸上にあるのと同じ関係になので動かないようにみえるんですね。 | |
Q11 他の国では日本と星の動きって違うの？
- 緯度で違ってみえます。
地球は球である事で見える星座も天球に対する位置関係で変わります。また、その位置から星の動きも大きく変化して見えます。
つまり、地球の軸から、今いる場所との角度で星座の動く角度も変わるってくるのです。
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北極
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北半球中緯度
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赤道
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南半球中緯度
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地平線と平行に円を描く
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斜め右上がりにのぼる
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地平線に垂直にのぼる
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斜め左上がりにのぼる
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Q12 星ってずっと同じ明るさなの？
- 中には明るさが変わる星もあります。
明るさが変わる星を変光星と言います。 その中で多いのが拡張⇔収縮する変光星です。この事を脈動と呼びます。
また脈動の速さや規則性によって短期周期変光星、長期周期変光星と呼びわけます。
※代表： くじら座のミラ（長期）、ケフェウス座のδ星（短期）、ベテルギウス（不規則）
脈動型変光星の他に明るい星と暗い星が連星を作って互いに隠しあうために、見せ掛け上で明るさを消すものがあります。この変光星を食変光星と言います。
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脈動による星の変光 脈動による変光は実際に星の大きさが大きくなったり小さくなって星の光の強さが変わることです。脈動のおもな原因は星の高齢化により星の内部の核融合が不安定になって拡張と収縮を繰り返してます。 |
脈動型変光星の他に明るい星と暗い星が連星を作って互いに隠しあうために、見せ掛け上で明るさを消すものがあります。この変光星を食変光星と言います。
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光の強さの違う星の重なりでの食変光星 明るい星と暗い星の位置関係で星の明るさが変わります。実際は２つの星が重なってますが、観測上星が一つに見えるわけです。明るい星が前にある時は明るく見えますし暗い星が前にあれば暗く見えるということです。 |
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並び具合で光が変わる食変光星 明るさはあまり変わらなくても、重なり具合で星の光の強度が変わるパターン。重なる時、変わりない１つの星ですが並ぶ事で２つ分の光を放つわけです。これも重なっているという事で１つの星に見えるんですね。 |
Q13 北極星って動かないってホント？
- 目で感じる事はできませんが、地軸よりズレがあるので、実際は動いてます。
天の北極をとりまいていつも同じ地平線の上に ある星々を周極星と言います。周極星は北の地方や北の国に行けばいくほど多くなります。地球は傾いた状態で回転（自転）していてその地軸にあたる延長線上に北極星が
あり北極星は止まってる様に見えるわけです。天文学上では地軸と北極星は正確にあるわけではないので動いている事になります。
※上図で描かれている星座 : こぐま座、おおくま座、りゅう座 ケフェウス座、カシオペア座、やまねこ座（一部）
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北天の星座 （北極星をまわる星座） 左の図（動画）は周極星の日収運動をイメージした物です。 円を描いているけど実際見る場所によって地平線があって 実際の見える範囲が異なります。 南の地方に行けば行くほど円が下の部分が切れて 天の北極（円の中心）北極星の位置が低くなります。 |