黒点は巨大都市か？

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黒点は巨大都市か？
～トライやる生徒による太陽観察～
鳴沢真也（兵庫県立大学西はりま天文台）
管され、主な活動は社会教育から研究へと様

1. 「トライやる」とは？
兵庫県の中学 2 年生は 5 日間ですが、様々変わりしました。その後に筆者がトライやるな職種の施設・事業所に「出勤」して現実のの担当になったのですが、上述の事情を踏ま職業を体験します。これがトライやる・ウィ

え、活動内容も雑務や社会教育の手伝いから、ークという活動です（以下、トライやる）。
「ト主として研究体験に変えました。また、昨今

ライ」は、もちろん try からのネーミングなの社会事情を配慮して、数年前からは活動時のですが、トライアングルもかけています。

間も昼間のみとしました。

つまりこの活動は学校、家庭、地域の連携で昼間の研究というと自然な成り行きで太陽行う、というものです。詳細は[1]をご参照く観察になります。そこで過去 2 年は、白色光ださい。

（D80 mm, f400 mm ＋ f12.4 mm の接眼鏡）

そもそもトライやるは、1995 年の阪神淡路と Hα（D60 mm, f500 mm ＋ f15 mm の接大震災、そしてあの痛ましい 1997 年の神戸眼鏡）による直視観察をし、スケッチを毎日児童連続殺傷事件（酒鬼薔薇聖斗事件）を機してもらうことがメインの活動となりましたに、生徒を社会に出して学習させるという趣（図 1、2）。

旨で 1998 年にスタートしました。最近では活動期間は、5 月下旬〜6 月上旬（以下春）他県でも類似した活動がみられるようです。と 11 月中旬頃（以下秋）で、原則的には春に筆者の職場であり佐用町大撫山頂にある西佐用町立中学（4 校あり）、秋に当大学附属中

はりま天文台（当時は兵庫県労働部の管轄）

学と広域事務組合立播磨高原東中学（両校とでも初年度から希望があれば積極的に生徒をも播磨科学高原都市内）の生徒を受け入れて受け入れていきました。最初の年は、お互いいます。それぞれの期間に平均数名の「同僚」に何をどこまでするのかわからず、また活動が「勤務」に来ます（天文台は山の上にありは昼間に限られていましたので、とりあえずますので、通勤はタクシーまたは保護者によ宿泊者向けの小型ドーム内の清掃などをさせていました。2 年目からは夜間の活動も認められて、観望会での接客の補助などもしてもらいました。この時期の活動は 21 時に終了したのですが、そこからタクシーと電車を乗り継ぎ、最後は田舎道を自転車で遠方の自宅まで帰宅していった生徒もいました。過去における活動内容などについては、[2][3][4]などを参考にしてください。
図 1

2. トライやるでの太陽観察
当天文台は 2012 年から兵庫県立大学に移太陽観察の様子。もちろん減光フィルターつき。

天文教育 2023 年 1 月号（Vol.35 No.1）

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ます[6]。
このため、ただ黒点をスケッチしただけでは、学校でやることと変わりありません。大
学附属の天文台に来たからには豆科学者になって欲しいです。そこで自ら考えて、さらに図 2 生徒によるスケッチの 1 例。左は白色

それを検証するにはどうしたらよいのかを考光。右は Hα。どちらも鏡像。生徒のスケッチえてもらうことにしました。
この指導ポリシーは、同僚だった故森 淳君をコピーしてさらにスキャンしたもの。の小学生を対象とした実習の影響も受けています。彼が執筆した文章もぜひご一読くださる送迎です）。
初日は天文台の概要紹介、施設案内、職員

い[7]。

への挨拶回りなどから始まります。社会人体験ですので、挨拶、名刺の受け取り方なども

4. トライやる生徒の考える黒点指導します。太陽観察の他にも（時間的な都実際の観察後に、なぜ黒点は移動するの合や天気がよければ）60 cm 望遠鏡による昼か？ またそもそも黒点の正体は何か？ スケ

間の星の観察もしてもらいます。また逆に悪ッチを参考に考えてもらうと、まだ頭の柔ら

天候の場合は、観望会などの案内ポスターのかい中学生らは、とてもユニークなアイディ作成や、地球外知的生命へのメッセージの考アを提案します。またなぜそう考えたのか？

案などをします。

それを確かめるにはどうすれば良いか？ こ
ういった点も彼らなりに奇抜なことを考え出

3. 黒点、学校では教わるのか？
読み進めていただく前に、学校では黒点などはどこまで教えるか紹介しておきます。

します。筆者も思いもしなかった発想が飛び出すので、それを読者の皆様にご披露することが本稿の主目的です。

中学では天文分野は 3 年生で学びます。ですからトライやる参加生徒は、基本的には太3.1

黒点はなぜ移動するのか？

陽についての知識は小学生レベルのはずです。

2021 年秋（参加 2 校のうち 1 校はコロナ

特に天文に深い知識を持った生徒が来たこと

感染対策の方針で活動がわずか 3 日間でした）はこれまでにありませんでした。

は、前もって筆者が黒点の正体について、外参考までに、学習指導要領[5]には、学習の層でのプラズマ対流、磁力線、表面温度と光例として「天体望遠鏡で太陽表面の黒点の観度の関連なども含めて概要を説明しておきま察を数日行い、それらの観察記録や写真、映した。観察は 3 日連続ででき、生徒らは黒点像などの資料を基に、太陽表面の特徴を理解が移動することを知りました。ではなぜ移動させる。その際に、黒点の形状や動きなどのするのかについて考察させたところ、生徒 A

様子から、太陽は球形で自転していることをと B は、以下のような仮説を提唱しました。

見出して理解させることが考えられる」とあります。
また例えば「太陽表面は約 6000℃で、黒点1太陽が自転しているから。

2

地球が公転しているから（観察した角度はそれより 1500〜2000℃ほど低く、そのたが変化した）。

め黒く見えている」と記載する教科書もあり3移動したのではなく、黒点が 1 度消えて、天文教育 2023 年 1 月号（Vol.35 No.1）

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図3－5－モデル（本文参照）を使っての考察

偶然同じような黒点が発生した。

図 4

黒点の正体はなんだろ？議論中の様子。

4太陽の自転軸の向きが変わった。

5対流で黒点が流された。

めた数値は、真の自転周期より 15 日ほど長6観察した場所が違うから（赤道儀を設置くなっています。そこで、このズレはどうしした場所が日によって違った）。て生じたのか考えてもらいました。出てきた仮説は以下の 3 つです。

いきなり 1 番の仮説が出てきてしまったのでが、ひとまず仮説 2 を検証させることにし1モデルの作成時に誤差が生まれた。

ました。おおよその黒点移動量を見積もるた2

黒点は自転によっては移動していない。

め（太陽の自転軸は視線に対して直交してい3黒点は緯度方向にも移動している。

るなど仮定して）、ボールに日毎の黒点の位置をマークさせ（生徒はこれをモデルと呼びま仮説 2 は表面上の何らかの流れに乗っていした）、これを極方向から観察・スケッチさせるということでしょう。この 2 番や 3 番が出ました（図 3）。

たのは、意外なことでなかなか良かったので

これから 1 日分の移動量として、彼らの出した数値は約 18°/日でした。また地球の公すが、残念ながら考察の時間は日程的にここでリミットとなりました。

転の 1 日分の角度も計算させたところ、上記の数値より 1/6 程度となるため、2 番の説は3.2消えました。

黒点はチリか？

クレーターか？

2022 年は、黒点の正体を教えないでスケッ

続いては仮説 6 の検証です。赤道儀を設置チをさせました。それを参考に黒点とは何かした場所は日によって最大で 2m ほど違いま考えてみよう、というわけです（図 4）。春のした。一方で、筆者の方から太陽―地球間の参加生徒が出した仮説は以下です。仮説 1〜

距離を教えたところ、生徒らは仮説 6 はあり3 は主に生徒 C が、仮説 4 は生徒 D による提えないと考えました。

唱です。途中で生徒から太陽の表面温度を質

残りの仮説の検証はなかなか難しいので問されたので、それは筆者が教えました。

（観察の 3 日目に、新たな黒点が出現してい極端に温度差（冷たいか、逆に暑いか）がたので、特に仮説 3 は可能性として残りまし1た）、ここで太陽の自転周期を教えることにしある部分ました。彼らがモデルを使って自転周期を求

2

チリの集まり天文教育 2023 年 1 月号（Vol.35 No.1）

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隕石が衝突した場所とを理解しました。
「 ではなぜ返事が来ないの4太陽人が建設した巨大都市か？」と問うと、「太陽人が住んでないか、バリアがあるからです」との返答でした。初日

続いて、これらの説を検証するには、どうの考察はここまでです。

したらよいか、考えてもらいました。

2 日後に観察をすると、生徒らは黒点が増仮説 1 の検証：「太陽表面上での温度差がわえていることに気がつきました。この日の生かる望遠鏡があればいい。」

徒 D のレポートは以下です（太陽の年齢はや

おそらくサーモグラフをイメージしたと思

はり質問されたので、筆者が教えました）。

われますが、「 これを作るには莫大な費用が必「2 日で都市を大量に作れるすごい技術を要なことは否めません」とのコメントも出ま持っていると考えます。太陽は 46 億歳なのした。

で、このペースで増えていくと太陽全体が黒仮説 2 の検証：「密度を測定する。」

点だらけになってしまうと思います。それは太陽全体と黒点部の密度の測定ということでしょうか。実際に生徒 C は太陽の体積は算ないので、使わなくなった都市は溶かして消していると思います。」
都市かどうかについての最終的なまとめと出できましたが、質量の求め方でストップでした。
「6 千度でも耐えられる探査機で黒点部して、以下が書いてありました。
「今はわからないのが結論です。未来ではのサンプルリターンをすればいい（という趣高性能な探査機で調べてほしいです！！」

旨）」が結論となりました。

ただし、この生徒 D も、活動が始まって数仮説 3 の検証：「長時間観察する。」「太陽表面は 6 千度なので隕石は溶けるか日目ほどからは、太陽の表面温度などから考もしれない。でも、耐えられる隕石もあるかえて、おそらく大都市の可能性はかなり低いもしれない。」との意見が出ました。と気がついていた様子でした。

3.3

3.4

黒点は巨大都市か？

黒点はタコのスミ？ 低気圧？

さて、仮説 4 ですが、これは想定外のアイ

2022 年秋は、1 人だけの参加でした。しかディアで、筆者も驚き半分、嬉しさ半分だっもコロナ感染対策でこの学校も生徒の参加はたので、これはある程度時間をさいて考察を3 日間だけとしていました。ところが、やっ続けさせました。て来た F はなかなかユニークな生徒でした。

スケッチから大きさを見積もると地球の約2 倍の大きさとわかり、この時点でレポート

まず、初日の観察をした後の、黒点の正体として、彼は以下を提唱しました。に「太陽人の文明はとても発達していると考1穴

次に筆者が「太陽人が存在するかどうかは2

イカやタコのような生き物によるスミどうやったらわかるか？」と質問したところ、3（自然界の）スミ地球外知的生命へのメッセージ考案の後だっ4

低気圧のようなもの

たこともあり、生徒 E が、「太陽に電波を送5未確認生物信してみる」と提案しました。そこで太陽間6UFOえられます」と書いてありました。の距離と光速度を教えて計算させると、地球の各種の電波はすでに太陽に到達しているこ
天文教育 2023 年 1 月号（Vol.35 No.1）

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2 日目の観察で、黒点の移動を知った生徒
F は、仮説 1 をまず削除しました。穴なら移動しないという理由からですが、高分解能の望遠鏡でウィルソン効果（注釈 1）が観察できればもっと議論が進んだのにと筆者は内心残念でした。質問されたので、表面温度とそれゆえ水が存在しないことを教えたら仮説 2も削除しました。レポートには「タコ焼きになってしまう」との記載がありました。
3 日目に観察すると、昨日観察した黒点が3 つに分裂していました。すると、生徒 F は仮説 6 も消去しました。理由を尋ねると、「UFO は分裂しないから」だそうです。そこ
で筆者は、「ウルトラホーク 1 号のように分裂するかもしれないよ」（注釈 2）、と言おうと思ったのですが、タイミングを逃してしま

図5

生徒 F が考えた太陽表面いました。
こうして残った 3 つの仮説ですが、筆者がるので、理由はともかく、何か動きがあるとどうすれば確かめられるかと質問する前に、も考えました。F が考える、太陽表面の様子

生徒 F は自発的に 3 番と 5 番を消してしまいが図 5 です。

ました。訳を尋ねると、「消去法です」との答えでした。現代っ子らしいやり方ですが、結4.2

局黒点の正体は、4 番の「低気圧のようなも相関がある？

プロミネンスと昼間の星の見え方にはの」という結論となりました。逆に Hαで観実は、生徒 F が筆者を驚かせたのは、ここ測したプラージュは「高気圧と類似の現象」

からなのです。晴天の場合は、60 cm 望遠鏡と考えたようです。

で昼間に見える星の観察もしたのですが、Fは「プロミネンスの数と星の見え方に関係が4. Hαでの観察による考察あると思う」と言い出したのです。
「プロミネ

4.1

ンスの数が多い時は太陽の光が増幅されて、プロミネンスは太陽を覆う膜

春も秋もどの生徒にも Hαでも観察しても星は暗く、ぼやける」というのが彼の推論でらっているのですが、生徒 F が観察した時は、す。なるほど、それもいい案なのでレポート

幸運なことに 20 のプロミネンスが出現してに書くように言いますと、星の明るさと、ボいました。ダークフィラメントも数本が、そヤけ度（つまりシーイングのことになります

してプラージュも認められました。そこで Fが）も、筆者が何も言わなくても数値化するには、これらの正体についても考察させる時ことをやってみせ（図 6 の左側）、自発的に図間を特に設けました。

6 に示した表を作成したのです。

すると F は、プロミネンスというのは太陽

さらにこの表から「（例外はあるが）プロミ全体を覆う膜と考えました。コロナのイメーネンスの数と星の見え方は反比例の関係にあジでしょうか。日によって形状などが変化する」とまとめてみせました。
「反比例」という

天文教育 2023 年 1 月号（Vol.35 No.1）

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6. 活動をふりかえって認定書をもらうと、彼らは天文台を「退職」

図 6

プロミネンスと星の見え方のまとめ。

生徒 F が自発的に作った表。
図7

ジュニア研究員認定証

言葉もレポートの原文のままです。最後に、「気温についても関係がありそうなので、いするわけですが、2022 年春の生徒らは、帰宅つか検証したい。そしてプロミネンスが太陽前に「結局、黒点の正体は何なのですか？」の光を増幅させていることを検証したい」とと筆者につめよりました。そこで、概要を説書いて活動を終えました。

明したのですが、全員が狐につままれたような無言の状態でした。
「 そんなこと中学生に分かるわけないでしょ。」と内心思っていたのか

5. 研究発表会
トライやるの最終日（5 日目）は、生徒らもしれません。一方で、2022 年秋の F 君は、の研究発表会です（活動が 3 日間だけの生徒

特に質問することもなかったので黒点の正体は準備する時間がとれないのでこれは略しては知らないまま、それでも活動に満足した様います）。天文台の職員と大学生・院生、教諭、子で帰宅していきました。

保護者、新聞記者が聴講者です。1 人ずつの繰り返しになりますが、筆者が彼らに学ん発表が終わると、主に職員や大学生・院生らで欲しいことは、実際に観察し、疑問は自分が質問やコメントをします。それでも、彼らで考え、解決するということです。ただ、限はどうどうと発表しますし、予期してなかっられた機材、時間で黒点の正体を中学生が解た質問などにも自分なりに考えをひねり出し明することは確かに無理です。このため、いて答えています。これも社会に出るための一つも筆者が迷うことは、何をどこまで教えるつのトレーニングになっていることでしょう。 のか、教えないのか、という点です。彼らがこうして全ての活動が終了すると、ここで考えを巡らせている時に、つい口を挟みたくちょっとしたサプライズがあります。彼らになります。夏休みの自由研究を、自分がして「ジュニア研究員認定証」が手渡されるのでしまう親の気持ちがよくわかります。

す（図 7）。これは活動が 3 日間だけの生徒ももらうことができます。

ちなみに、これまで観察中に半暗部に気がついた生徒は一人もいません。これについては、彼らが一通り観察を終えた後で、筆者が半暗部もスケッチしてそれを教えてやり、再天文教育 2023 年 1 月号（Vol.35 No.1）

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び観察させています。

文

さてトライやるを終えて半月ほどしたら、－9－

献[1] 地域に学ぶ中学生・体験活動週間「トライ生徒 C から手紙が来ました。そこには以下のやる・ウィーク」（文部科学省のサイト）

文がありました。

https://www.mext.go.jp/a_menu/shotou/career/05010502/026/007/001/006.htm「何よりも私の心の中に残っているのは、「0[2]坂元 誠（2002）『西はりま天文台でのトラから自分達で考えること」の大切さです。以イやる・ウィーク』，第 16 回天文教育普及研

前の私なら、目の前に不思議が立ちはだかる

究会年会集録，p.21と、1 番の近道で答えまでいっていました。

[3] 坂元 誠（2006）『西はりま天文台でのトですが、これを機に「自分で考える」ことをライやる・ウィーク』，第 11 回全国の天体観まなべたので、これからの生活や授業にいか察施設の会集録，p.41

していきます。」[4] 佐藤友美 他（2010）『「トライやるウイーク」と兵庫県立西はりま天文台公園の取り組

そう言ってもらえると、「嗚呼、理解してくみ 』，日本天文学会 2010 年秋季年会

Y07b

れたか」、「指導して良かった」と感じる訳で[5] 文部科学省学習指導要領中学理科編

すが、とにかく大人にも想像ができないよう

https://www.mext.go.jp/component/a_menu

な彼らの斬新な発想を聞けることが、この活/education/micro_detail/__icsFiles/afieldfil

動を担当している者の醍醐味なのかもしれま

e/2019/03/18/1387018_005.pdf

せん。来年度からは担当が外れるかもしれま[6] 中学 3 年理科教科書（啓林館）

せんが、また機会があれば筆者も生徒らと共[7] 森 淳（2005）『ディープ・インパクトにに学んでゆきたいと思っています。

学ぶ』，西はりま天文台月刊誌宇宙 NOW，No.185（2005 年 8 月号），p.4

注釈 1）ウィルソン効果：リム付近では半暗http://www.nhao.jp/public/now/docs/now18

部のうち太陽中心側がリム側のそれより狭く

5.pdf

見える現象。暗部が凹んでいることによる（例[8] 桜井隆，小島正宜，小杉健郎，柴田一成

えば[8]など）。

（2018）『シリーズ現代の天文学 10 太陽（第注釈 2）ウルトラホーク 1 号：「ウルトラセブ2 版）』，日本評論社，p.179

ン」に登場する架空の団体ウルトラ警備隊が[9]「ウルトラセブン」第 7 話『宇宙囚人 303』

使用している戦闘機。3 つのパーツに分離しても飛行・戦闘が可能（例えば[9]）。
謝辞
トライやるの受け入れは、当天文台の正式な事業の一つです。毎回協力してくれる職場の同僚にこの場を借りてお礼します。
また本稿執筆の過程において、ウルトラホーク 1 号についての情報は坂元 誠さんからも得ました。感謝申し上げます。

天文教育 2023 年 1 月号（Vol.35 No.1）

鳴沢 真也