【中学受験】理科の星の動き(日周運動・年周運動)を超わかりやすく解説！

「北の空の星はなぜ反時計回り?と聞かれると答えられない」
「1時間で15°、1ヶ月で30°。どっちがどっちだったか毎回迷う」
「星座と一等星の名前が多すぎて、覚えても覚えてもこぼれていく」

中学受験の理科で、星の動き(日周運動・年周運動)と季節の星座は天体分野の最頻出テーマです。ところが「1時間15°・1ヶ月30°」を丸暗記しただけの子は、北の空の問題や「2ヶ月後の午後6時にはどこに見える?」のような組み合わせ問題で手が止まりがちです。

つまずきの原因はただ一つ、「地球が動くから星が動いて見える」を図で理解していないこと。じつは星の動きの数字は、「自転は1日で1回転(360°÷24時間＝15°)」「公転は1年で1回転(360°÷12ヶ月＝30°)」の2つの割り算から全部つくれます。覚える公式は実質この2つだけです。

本記事では、東西南北の空での星の動き方、北の空が反時計回りになる理由、北極星の見つけ方、年周運動、季節の星座と大三角の覚え方、入試の計算問題の解き方、確認クイズまでを塾講師の視点で順番に整理します。頭の中でイメージしづらい星の回転は、無料の3Dツールで実際に動かしながら確認できます。

この記事でわかること

• 【まず結論】星の動きの基本ルール3つ(1時間15°・1ヶ月30°・北の空は反時計回り)
• 東・南・西・北の空で星がどう動くか(図つき)
• なぜ北の空の星は北極星を中心に反時計回りに回るのか
• 北極星の見つけ方(北斗七星・カシオペヤ座から)と「高度＝緯度」の理由
• 年周運動のしくみと、日周運動との見分け方(時刻が変われば日周・日付が変われば年周)
• 「1ヶ月で2時間早くなる」組み合わせ計算の考え方
• 季節の星座と春・夏・冬の大三角・一等星の色の早見表
• 入試頻出のオリオン座の動きと、星座早見盤の東西が逆になる理由
• 理解度を確かめる確認クイズと、暗記に頼らないコツ

まず結論!星の動きの基本ルールは3つだけ

細かい話に入る前に、結論からまとめます。入試で問われる「星の動き」は、次の3つのルールの組み合わせでほぼ全部解けます。

多くの参考書はこの数字を「覚えましょう」で終わらせます。でも「なぜ東から西?」「なぜ北の空だけ回って見えるの?」が分からないままだと、少しひねられた問題で崩れます。ここから先で、理由ごと理解していきましょう。

星の日周運動とは?(東・南・西・北の空での動き方)

日周運動(にっしゅううんどう)とは、星が1日に1回、東から西へ空をひとまわりするように見える動きのこと。原因は地球の自転です。地球が西から東へ1日1回転しているので、地面に立っている私たちからは、空全体が反対向き(東から西)に回って見えます。

ポイントは、どの方角の空を見るかで「動きの見え方」が変わること。ここが入試で最初に問われます。

星の日周運動(東・南・西・北の空での見え方)

動く速さは、どの空でも1時間に15°。地球が24時間で360°自転するので、360°÷24時間＝15°です。太陽が1時間に15°動くのとまったく同じ理由です(太陽の動きは南中高度・太陽の動きの解説記事で詳しく扱っています)。

なぜ北の空の星は反時計回りに回るの?

「北の空は反時計回り」を丸暗記している子はとても多いのですが、理由を説明できる子はほとんどいません。ここが説明できると、時計回りか反時計回りかで迷わなくなります。

カギは北極星の位置です。北極星は、地球の地軸(自転の軸)をそのまま北へのばした先にあります。地球がどれだけ自転しても、軸の延長線上にある北極星だけはほとんど動いて見えません。だから他の星たちは、動かない北極星を中心に円をえがくように見えるのです。

北の空が反時計回りになる理由(北極星＝地軸の延長線上)

回る速さはもちろん1時間に15°。北の空の問題では「30°回った→2時間後」「90°回った→6時間後」のように、角度÷15°＝経過時間の計算が定番です。

北極星の見つけ方(北斗七星・カシオペヤ座から)

北極星そのものは2等星で、飛びぬけて明るい星ではありません(「北極星は1等星?」というひっかけが出ます)。そこで、目立つ星の並びから探します。入試で問われる探し方は2つです。

• 北斗七星(おおぐま座の一部)から…ひしゃくの先端2つの星の間かくを、注ぎ口の方向へ5倍のばす。
• カシオペヤ座から…W字の両はしの辺をのばして交わった点と真ん中の星を結び、その長さを5倍のばす。

北極星の見つけ方(どちらも「5倍」がキーワード)

もう一つ、超頻出の知識が「北極星の高度＝その土地の緯度」です。東京(北緯35°)なら北極星は高度35°に、札幌(北緯43°)なら43°に見えます。なぜそうなるのかを図で見てみましょう。

なぜ「北極星の高度＝緯度」になるの?(北緯35°の場合)

星の年周運動とは?(同じ時刻の星座は1ヶ月で30°西へ)

年周運動(ねんしゅううんどう)とは、毎日同じ時刻に星空を見ると、星座が1ヶ月に約30°ずつ東から西へずれていく動きのこと。原因は地球の公転です。地球が太陽のまわりを1年(12ヶ月)で360°回るので、360°÷12ヶ月＝30°となります。

年周運動(毎月15日の午後8時に南の空を見ると…)

日周運動とのちがいを表で整理します。問題文のどこが変わっているかに注目するのがコツです。

日周×年周の組み合わせ計算(1ヶ月で2時間早くなる)

入試で差がつくのがこの組み合わせ問題です。ポイントは一つだけ。年周運動の30°は、日周運動の2時間分(15°×2)に相当するということです。

たとえば1月1日の午後10時に真南に見えた星は、2月1日には午後8時に真南に来ます。「午後10時のまま」観察すれば30°西にずれていますが、「2時間早い午後8時」に見ればまだ真南にいる、という関係です。この「角度で答えるか、時刻で答えるか」を問題文から読み取れれば、組み合わせ問題は怖くありません。

季節の星座と大三角の覚え方(一等星・色つき早見表)

年周運動で星座が入れかわるからこそ、「季節の星座」が生まれます。中学受験で覚えるべき星座と一等星を、出るポイントごと早見表にまとめました。

星の色は表面温度で決まります。青白(高温)→白→黄→だいだい→赤(低温)の順。「赤いベテルギウス・アンタレスは温度が低い」「青白いリゲル・スピカは温度が高い」とセットで問われます。また、星の明るさは1等星が6等星の100倍です。

春・夏・冬の大三角(形と色のイメージ)

オリオン座の動きは特別によく出る

星の動きの問題で、いちばん題材にされる星座がオリオン座です。理由は、中央に並ぶ三つ星がほぼ真東からのぼり、ほぼ真西にしずむから。三つ星は天の赤道(地球の赤道を空にのばした線)のすぐ近くにあるため、太陽の春分・秋分の動きとそっくりな通り道になります。

オリオン座の一晩の動き(東→南→西)

オリオン座の中では、ベテルギウス(赤・1等星)とリゲル(青白・1等星)の位置関係も問われます。南の空で見たとき、左上が赤いベテルギウス、右下が青白いリゲルです。

星座早見盤の使い方(東と西が地図と逆になる理由)

星の観察とセットで出るのが星座早見盤です。使い方は「月日の目もりと時刻の目もりを合わせて回す」だけですが、テストで問われるポイントは決まっています。

• 東と西の表記が、ふつうの地図と逆(北を上にすると、左が東・右が西)。
• 理由:地図は地面を上から見下ろすのに対し、早見盤は頭の上にかざして空を見上げるから。裏返しになるぶん東西が入れかわります。
• 観察したい方角を下にして持ち、そのまま空にかざして見る(南の空を見るなら「南」の文字を下に)。
• 中心付近にあるのは北極星。回転の中心＝動かない星、という日周運動の知識とつながっています。

3Dツールで「星の回転」をそのまま見てみよう

星の動きは、紙の図だとどうしても「止まった絵」になります。「北極星を中心に空全体が回る」感覚は、一度動くところを見てしまうのがいちばん早い。頭の中だけで回転をイメージするのは、大人でも大変です。

そこでLEFYでは、中学受験の天体分野を動かして学べる無料教材を公開しています。「星の動き」ページ(3D)では、次のことができます。

• 時刻を進めると、北極星を中心に星が反時計回りに回るようすをそのまま見られる
• 北斗七星から北極星を見つける手順を、実際の星の並びで確認できる
• 「季節の星座」ページに切りかえれば、1ヶ月30°の年周運動も動かして確認できる
• 「星座早見盤」ページでは、月日と時刻を合わせて見える星座を確かめられる

「なぜ反時計回りなのか」が、図を動かせば一瞬で腑に落ちます。インストール不要・登録不要、スマホでもパソコンでもすぐ使えます。

理解度チェック!確認クイズ

ここまでの内容が身についたか、クイズで確認しましょう。答えはタップ(クリック)で開きます。

ここまでの内容をさらに確かめたい場合は、3Dツールの天体の問題集も使えます。星の動きのほかに月の満ち欠け・季節・太陽の問題があり、解説つきなので、間違えた問題はその場で見直せます。

星の動きの覚え方・つまずき対策

• 数字は割り算でつくる:15°＝360÷24時間(自転)、30°＝360÷12ヶ月(公転)。「1日1回転・1年1回転」さえ覚えれば、あとは導ける。
• 問題文の「変わったところ」を探す:時刻が変わった→日周(15°/時)、日付が変わった→年周(30°/月)、両方変わった→別々に計算し、向きに注意して合わせる(日付が進むと西へ、時刻が早まっていたら東へ戻す)。
• 反時計回りは導く:「北を向くと右が東」「星はどの空でも東→西」。この2つから、北の空の回転の向きは自分で出せる。
• ひっかけの定番を先回り:北極星もデネボラも2等星。全天の1等星(21個)には入っていない。

まとめ

• 日周運動＝自転が原因。1時間に15°、東から西へ。東の空では右ななめ上へ、南の空では山なりに、西の空では右ななめ下へ。
• 北の空は北極星を中心に反時計回り。北極星は地軸の延長線上にあるから動かない。高度＝その土地の緯度。
• 北極星は北斗七星の先端2星を5倍、またはカシオペヤ座から5倍のばして見つける。どちらも2等星の北極星より目立つ星の並びを使う。
• 年周運動＝公転が原因。同じ時刻なら1ヶ月に30°西へ。南中時刻は1ヶ月で2時間早くなる。
• 大三角は春(アークトゥルス・スピカ・デネボラ)、夏(ベガ・アルタイル・デネブ)、冬(ベテルギウス・シリウス・プロキオン)。デネボラと北極星は2等星。
• 星の色は温度の順に青白→白→黄→だいだい→赤。赤いのはベテルギウスとアンタレス。
• オリオン座の三つ星はほぼ真東からのぼり、ほぼ真西にしずむ。向き(たて＝東・ななめ＝南・横＝西)で方角を判定できる。

星の動きは「覚える」より「地球の動きから考える」ほうが、初めて見る問題に強くなります。星の動きの3Dツールも使いながら、自分で図が描けるようにして得点源にしていきましょう。太陽の動き(南中高度)はこちらの記事、月の満ち欠けはこちらの記事で同じように解説しています。

よくある質問

中学受験のマンツーマン指導ならレフィーにご相談ください

レフィーの中学受験コースでは

• 社会人プロ講師
• 東大、早慶以上の大学生・大学院生講師（かつ難関私立中高一貫校卒）
  ※さらに、プロ講師、東大早慶以上の大学・大学院生の中からどちらも採用率20％程度

が完全1対1のマンツーマンで指導するため、理科の天体のような「立体イメージ・角度の理解が必要な単元」も、お子さんのつまずきに合わせて丁寧に解説します。

サピックス、グノーブル、早稲田アカデミー、四谷大塚、日能研、希学園といった集団塾と当塾レフィーを併用されている方、4科目すべてを当塾レフィーでご受講されている方がいます。

とお悩みの方はぜひお気軽にご相談ください！

詳細はコチラ▼
LEFY（レフィー）| 横浜の中学受験専門 個別指導塾 | SAPIXなど他塾フォロー対応

▼お気軽にお問い合わせください！
（横浜駅徒歩7分。原則対面授業ですが、オンラインをご希望の方はご相談ください）

LEFY公式ラインでは、中学受験／中高一貫校生の勉強／大学受験に関する情報を配信しています。
LEFYマガジンの記事を定期的に通知していますので、ぜひご登録ください！