太陽系と天体の運動（知識）の問題
日食と月食について述べた文として正しいものを、次のア〜オからすべて選べ。
- ア 日食は新月のころ、太陽・月・地球がこの順に一直線に並んだときに起こる
- イ 月食は満月のころ、太陽・月・地球がこの順に一直線に並んだときに起こる
- ウ 白道が黄道に対して約 傾いているため、新月や満月のたびに日食や月食が起こるわけではない
- エ 金環日食は、月の見かけの大きさ（視直径）が太陽の見かけの大きさより大きいときに起こる
- オ 月食は、そのとき月が地平線より上に出ている地域ならどこでも同時に観測できるが、日食は月の影に入る限られた地域でしか観測できない
この問題で使うもの
- 日食と月食（説明と入口の問題）
この問題を解けるようになるまで（3 技能）
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ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
「日食と月食」の技能を使う。日食・月食のときの太陽・地球・月の並び方、毎回は起こらない理由、皆既日食と金環日食の違い、観測できる範囲を順に確かめる。
ヒント 2
日食は月が太陽をかくす現象、月食は月が地球の影に入る現象である。金環日食では太陽のふちがリング状に見える。月食は月そのものが暗くなる。
ヒント 3
月食のときに地球が太陽と月の間にあるかどうかを考えると、イの正誤が決まる。エは、月が太陽より大きく見えたら太陽のふちが残るかどうかを考える。正しいものは 2 つ以上ある。
答えと解説
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ア, ウ, オ
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解説を読む
手順 1：日食と月食の並び方を確認する。
- 日食：月が太陽の前を通り、太陽をかくす現象。太陽・月・地球の順に並ぶ。このとき月は地球から見て太陽と同じ方向にあるので新月である。
- 月食：月が地球の影に入り、暗くなる現象。太陽・地球・月の順に並ぶ。このとき月は太陽と反対の方向にあるので満月である。
手順 2：毎月は起こらない理由を確認する。
月の通り道（白道）は、太陽の通り道（黄道）に対して約 傾いている。そのため新月や満月のときでも、多くの場合、月は太陽や地球の影の少し上か下を通り、3 つの天体が一直線に並ばない。日食・月食は、新月や満月が白道と黄道の交点の近くで起こるときにだけ見られる。
手順 3：皆既日食と金環日食の違いを確認する。
月と太陽の見かけの大きさ（視直径）はほぼ同じだが、地球と月・太陽との距離が変わるため、少し変化する。
- 月の視直径が太陽より大きいとき：太陽が完全にかくれる → 皆既日食
- 月の視直径が太陽より小さいとき：太陽のふちがリング状に残る → 金環日食
手順 4：観測できる範囲を確認する。
月食は月そのものが暗くなる現象なので、月が見えている（地平線より上にある）地域ならどこでも同時に観測できる。日食は月の影が地球上に落ちた地域でしか見られず、月の影は地球にくらべて小さいので、観測できる地域は限られる。
各選択肢の検討
- ア：正しい。
- イ：月食のときの並びは太陽・地球・月の順である。「太陽・月・地球」が誤り。
- ウ：正しい。
- エ：月の視直径が太陽より大きいときに起こるのは皆既日食である。金環日食は月の視直径が太陽より小さいときに起こるので誤り。
- オ：正しい。
よって答えは ア, ウ, オ。
別解
ア: 日食は新月のころ、太陽・月・地球の順に一直線に並び、月が太陽をかくすので正しい。イ: 月食は満月のころ、太陽・地球・月の順に並び、月が地球の影に入るときに起こる。「太陽・月・地球の順」は誤りなので誤り。ウ: 白道が黄道に対して約 5° 傾いているため、新月や満月のたびに太陽・月・地球が一直線に並ぶわけではなく、日食・月食が毎回起こるわけではないので正しい。エ: 金環日食は、月の見かけの大きさが太陽の見かけの大きさより小さいときに、月のまわりに太陽が輪のように見える現象なので誤り。オ: 月食は月が地球の影に入るため、月が地平線より上に出ている地域ならどこでも同時に見える。日食は月の影が当たる限られた地域でしか見えないので正しい。したがって正しいのはア、ウ、オ。