第2章空を観測する――天文学の誕生Observing the Sky: The Birth of Astronomy

We described the movement of stars in the night sky, but what about during the daytime? The stars continue to circle during the day, but the brilliance of the Sun makes them difficult to see. (The Moon can often be seen in the daylight, however.) On any given day, we can think of the Sun as being located at some position on the hypothetical celestial sphere. When the Sun rises—that is, when the rotation of Earth carries the Sun above the horizon—sunlight is scattered by the molecules of our atmosphere, filling our sky with light and hiding the stars above the horizon.

夜空の星の動きを説明してきたが、昼間はどうだろうか。星は昼間も回り続けているが、太陽の明るさのために見えにくい。もっとも、月は昼間にもよく見える。ある一日を考えれば、太陽は想像上の天球のどこかの位置にあるとみなせる。太陽が昇るとき、つまり地球の自転によって太陽が地平線の上に運ばれるように見えるとき、大気の分子が太陽の光を散乱させる。その光が空を満たし、地平線の上にある星を隠す。

For thousands of years, astronomers have been aware that the Sun does more than just rise and set. It changes position gradually on the celestial sphere, moving each day about 1° to the east relative to the stars. Very reasonably, the ancients thought this meant the Sun was slowly moving around Earth, taking a period of time we call 1 year to make a full circle. Today, of course, we know it is Earth that is going around the Sun, but the effect is the same: the Sun’s position in our sky changes day to day. We have a similar experience when we walk around a campfire at night; we see the flames appear in front of each person seated about the fire in turn.

何千年もの間、天文学者は、太陽がただ昇って沈むだけではないことに気づいていた。太陽は天球上の位置をしだいに変え、恒星に対して毎日約1度ずつ東へ動く。古代の人々が、太陽は地球のまわりをゆっくり回り、1年と呼ぶ時間をかけて一周するのだと考えたのは、もっともなことだった。もちろん現在では、太陽のまわりを回るのは地球だとわかっているが、その結果は同じである。私たちの空での太陽の位置が、日ごとに変わるのだ。夜、たき火のまわりを歩くときにも、同じような経験をする。火のまわりに座る人々の前に、炎が順番に重なって見えるのである。

The path the Sun appears to take around the celestial sphere each year is called the ecliptic (Figure 2.6). Because of its motion on the ecliptic, the Sun rises about 4 minutes later each day with respect to the stars. Earth must make just a bit more than one complete rotation (with respect to the stars) to bring the Sun up again.

太陽が毎年、天球を一周するように見える道筋を、黄道という（図2.6）。黄道上を動くため、太陽は恒星に比べて、毎日およそ4分ずつ遅れて昇る。太陽が再び昇るまでに、地球は恒星を基準にして、ちょうど一回転より少し多く回らなければならない。

As the months go by and we look at the Sun from different places in our orbit, we see it projected against different places in the sky, and thus against different stars in the background (Figure 2.6 and Table 2.1)—or we would, at least, if we could see the stars in the daytime. In practice, we must deduce which stars lie behind and beyond the Sun by observing the stars visible in the opposite direction at night. After a year, when Earth has completed one trip around the Sun, the Sun will appear to have completed one circuit of the sky along the ecliptic.

月日がたち、公転軌道上の異なる位置から太陽を見ると、太陽は空の異なる場所に投影されて見え、そのため、背景の異なる恒星に重なって見える（図2.6、表2.1）。少なくとも、もし昼間に恒星が見えれば、そう見えるはずである。実際には、夜に反対の方向で見える恒星を観測し、太陽の背後のさらに向こうにはどの星があるかを推論しなければならない。1年がたち、地球が太陽を一周し終えると、太陽も黄道に沿って空を一周し終えたように見える。

The ecliptic does not lie along the celestial equator but is inclined to it at an angle of about 23.5°. In other words, the Sun’s annual path in the sky is not linked with Earth’s equator. This is because our planet’s axis of rotation is tilted by about 23.5° from a vertical line sticking out of the plane of the ecliptic (Figure 2.7). Being tilted from “straight up” is not at all unusual among celestial bodies; Uranus and Pluto are actually tilted so much that they orbit the Sun “on their side.”

黄道は天の赤道に沿っているのではなく、それに対して約23.5度傾いている。言い換えると、太陽が一年かけて空を進む道筋は、地球の赤道とは一致しない。これは、地球の自転軸が、黄道面から垂直に立てた線に対して約23.5度傾いているためである（図2.7）。天体の軸が「まっすぐ上」から傾いていることは、まったく珍しくない。天王星と冥王星は実際、それほど大きく傾いており、「横倒し」の状態で太陽のまわりを公転している。

The inclination of the ecliptic is the reason the Sun moves north and south in the sky as the seasons change. In Earth, Moon, and Sky, we discuss the progression of the seasons in more detail.

季節の移り変わりとともに太陽が空を南北に動くのは、黄道が傾いているためである。「地球・月・空」の章では、季節の進み方をさらに詳しく説明する。