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第14回天文宇宙検定 受験者データおよび講評

2023年11月20日に開催した第14回試験について、合格率・平均点などの受験者データと、検定委員会による講評をアップしました。
「第14回天文宇宙検定解答速報」と合わせてご覧ください。(第14回解答速報の公開は終了しました)

各級合格率・最高得点・平均点

試験問題の難易度

1)正答率の高かった問題

最も正答率が高かった(やさしかった)問題を1位として、各級の上位10位までを並べた。
「問No.」は、試験出題番号を表す。詳細は後述。

2)正答率の低かった問題

最も正答率が低かった(難しかった)問題を最下位に、各級の正答率が低い順に10位までを並べた。
「問No.」は、試験出題番号。
ちなみに、1・4級の出題数は全40問、2・3級は全60問が出題された。詳細は後述。

4級

合格率が80%を切ったのは第11回以来のこと。近年、受験者の低年齢化が進んでおり、10歳未満の受験者が4級全体の23.8%を占めた影響が否めない。年代別の合格率をみると10歳未満は63.5%と全体の中では低調であるが、4級は受験対象年齢を5年生(11歳)以上と想定しているので、この数字はむしろ高いといえるかもしれない。
点数分布をみるとピークは70~79点が一番多く、4級の全受験者の28.5%。合格点に及ばなかった50点台が全体で15.1%であった。

4級試験で正答率が9割を超えた問題は9問あった。なかでも正答率の高かった問題から紹介しよう。いずれも天体の分類や観測の際の注意事項など基本的な知識を問う問題である。出題範囲である4級テキストを精読していれば正答を選ぶのは容易だろう。
【問38】(正答率98.1%)下の写真(太陽の画像)のように、太陽の表面にしみのような模様が見みえることがある。これは何か。
【問21】(正答率97.9%)天体望遠鏡を買ってもらったので、さっそくいろいろなものを見たいと思う。しかし、そのままで見てはいけないものが1つある。それはどれか。
【問1】(正答率97.5%)地球は北極と南極を通る直線を軸にして1日1回転している。この回転のことを何というか。
【問18】(正答率95.2%)次の惑星のうち、環がないものはどれか。
【問15】(正答率92.6%)宇宙にはいろいろな種類の天体がある。地球のまわりを回っている月は何という種類の天体か。
【問5】(正答率92.4%)次のうち、一番明るい星はどれか。選択肢は、①0等星、②3等星、 ③-3等星、 ④-1等星。
【問10】(正答率92.1%)オーロラについて正しいものはどれか。
【問17】(正答率92.1%)日本の学校が夏休みになって、オーストラリアへ旅行に行くことになった。そのときのオーストラリアの季節はどれか。
【問8】(正答率90.1%)ほうき星とも呼ばれるものはどれか。

正答率の低い問題は順に以下のとおり。どれも知識に対して、いまひとつ深い理解が求められる。
【問32】(正答率32.9%)太陽系で一番ゆっくり自転している惑星はどれか。選択肢は、①水星、②金星、③木星、④土星。太陽系惑星のなかで、金星の自転が他の惑星とは逆向きで、1回転に243日かかるという特徴に気づけるかどうかがポイント。
【問12】(正答率38.4%)次の図の星のならびは、12個ある誕生星座のうちの1つである。なんという星座か。やぎ座は秋の星座。2等星以上の明るい星がなくあまりなじみがなかったかもしれない。
【問37】(正答率40.1%)昔の人びとが「いざよい」の月と呼んだ月はどれか。日本人が月を呼びならわすさまざまな名前は、それぞれの由来がある。問題の「いざよい」とは「十六夜」と書く。「いざよい」とは、ためらいという意味であり、日没とともに昇ってくる満月(十五夜)の翌日の月、十六夜を、ためらいがちに昇る月ということから「いざよい」と呼ぶようになったと言われる。現代人からすると、みやびやかな響きを感じさせる、覚えておきたい言葉である。
【問22】(正答率40.7%)次のうち、地上からの高度が低い順に正しくならんでいるものはどれか。正しい選択肢の並び順は、高度の低い方から、オゾン層、流れ星、オーロラ、国際宇宙ステーションの順。どこからが宇宙なのかを考えたとき、どの高度に何があるのかは知っておきたい知識であり、4級では定番ともいえる問題であるが、正答率は4割にとどまった。

3級

3級は中学で学ぶ天文学の知識を基準としている。受験者層は、前回同様、10代・20代が多かった(3級全受験者の53.6%)。10歳未満男性の合格率は90.0%と高かった。全体の得点分布は60~69点台にピークがあった(26.7%)。3級全体の合格率は77.4%と8割には届かなかったものの、59点以下は22%で、30歳以上では合格率は80%を超えている。

正答率が9割を超えた問題は、次の7問。
【問22】(正答率94.5%)図は天の川銀河の側面を表している。太陽系はどこか。天の川銀河のすがたも少しづつ明らかになってきており、新しい研究成果にも期待が膨らむ昨今だ。
【問20】(正答率92.4%)史上初めて、人類を月に着陸させることに成功した宇宙船はどれか。選択肢が、①ルナ9号、②アポロ11号、③ボストーク1号、④ひてん、と取捨選択しやすかったことが幸いしたようだ。
【問9】(正答率91.9%)木星を表す惑星記号はどれか。惑星記号は定番問題のひとつ。由来をおさえると覚えやすい。
【問27】(正答率91.7%)冬の代表的な星座であるオリオン座の一晩の動きを正しく表しているのはどれか。一晩で何度、どの方角へ、どう動くかはしっかり理解しておこう。
【問41】(正答率91.7%)中国由来の呼び方で、太陽に対して月のことを何というか。選択肢は、①太白、②太陰、③太極、④太衝。日本の太古の宇宙観は、中国伝来の宇宙観が深く影響している。
【問12】(正答率91.2%)東京で月が下図のように見えた。同じときにオーストラリアのシドニーで月はどう見えるか。なお、各図の上方向が天頂方向、下方向が地平線方向とする。これも定番問題。南半球では月の見え方が上下左右逆で、左右逆方向から欠ける。
【問37】(正答率90.3%)次の惑星についての記述のうち、間違っているものはどれか。①海王星の大部分は氷でできている②火星は木星型惑星に分類される③金星のマントルは高温の岩石である④土星は木星型惑星に分類される。太陽系の惑星の構造「地球型惑星」「木星型惑星」「天王星型惑星」の種別と特徴も頻出問題のひとつである。

正答率が3割を切ったの問題は以下の5問。
【問50】(正答率17.2%)星の天球上の位置を決める座標系のうち、多くの座標系は星とともに日周運動をするが、次のうち日周運動をしない座標系はどれか。①地平座標、②赤道座標、③黄道座標、④銀河座標。座標系についての問題は毎回正答率が低いが、各々が何を基準として、何を観測するのに適しているかを区別して覚えておけば、理解は深まる。
【問18】(正答率19.8%)次の天体の中で、名の由来であるギリシャ神話の神が互いに兄弟ではないものはどれか。①木星、②天王星、③海王星、④冥王星。ギリシャ神話の本はたくさん出版されているので、読んでおくと理解が深まるだろう。ちなみに、オリオンはポセイドンの子である。
【問7】(正答率20.1%)現在のOctober(10月)は、古代ローマ時代は8番目の月だったが、10月になった理由は何か。暦と天文学も切り離せない問題だ。権力者カエサルによって月の名前がずれて今に至るという、理不尽なお話である。
【問60】(正答率24.6%)図は宇宙エレベーターを表したものである。地球の中心から静止軌道ステーションまでの距離いくらか。静止軌道といえば赤道上空の高度約3万6000㎞の軌道であるが、この問題は地球の中心からの距離を問うていることを忘れてはいけない。
【問19】(正答率24.8%)2014年に公開されたアメリカのSF映画で、現実では直接検出に成功したことが2016年に発表された「重力波」を使った信号伝達が出てくる作品はどれか。宇宙をテーマにした作品も公式テキストでいくつか紹介されている。宇宙の知識があって鑑賞すれば、楽しみ方も変わってくるだろう。

■2級

今回の2級合格率は44.6%、平均点は64.9点であった。過去14回の2級の平均点は62.7点なので、例年と大きくは違わない。年代別に合格率をみると60・70代以上でそれぞれ60%を超えている。最も受験者が多かったのは10代男性。次いで、20代男性、50代男性と続く。2級受験者は例年6割が男性である点も、今試験では変わりがなかった。

正答率が8割を超えた問題は13問あったが、なかでも正答率の高かった問題は以下のとおり。
【問4】(正答率92.5%)次のHR図で白色矮星の位置として当てはまるものはどれか。ヘルツシュプルング・ラッセル図についての問題は2級では定番であり、図中の恒星のグループについて理解することは基本ともいえる。
【問40】(正答率91.8%)スペースコロニーは対称軸のまわりに回転させるようになっている。この回転で、何を得ようとしているか。①大気、②水、③日照、④擬似重力。スペースコロニーの疑似重力発生のしくみは、ガンダムなどのアニメで知られた事案ということもあり、正答率が高かった。
【問2】(正答率87.8%)太陽黒点について正しく述べたものはどれか。①大きいものは地球の数倍の大きさがある、②半暗部は比較的小さな黒点の周囲にしか見られない、③黒点は単独で現れるものがほとんどである、④黒点は周囲より磁場が弱い領域である。正答は①。太陽直径は地球直径の約109倍もあり、その表面の黒点も巨大である。
【問1】(正答率85.8%)宇宙の歴史における出来事を、古い順に並べたものはどれか。正答は、インフレーションの開始→宇宙の晴れ上がり→生命が発生する→ブラックホールの蒸発。宇宙開闢から消滅までに辿る道筋については、2級でよく問われる問題である。

正答率が低かった問題は以下のとおり。
【問48】(正答率22.1%)写真は8件の客星を記した古記録だが、どこが所蔵しているか。選択肢は、①宮内庁、②西園寺家、③冷泉家、④近衛家。正答は③冷泉家。世界的にみても貴重な文化的資料である。
【問33】(正答率25.8%)粒子の質量をm、回転半径をr、回転速度をvとすると、角運動量Lはどう表せるか。ケプラーの法則も2級では頻出問題のひとつであるが、ニュートンの万有引力発見につながる重要な法則なので、ケプラーの法則の意味はしっかり覚えておいてほしい。
【問52】(正答率30.6%)最大級の太陽フレアの1000倍大きなスーパーフレアが太陽で起こる可能性はどれくらいか。選択肢は①5000年に1回、②50万年に1回、③5000万年に1回、④50億年に1回。地球に壊滅的な影響を与えるといわれるスーパーフレアについては、その発生頻度が5000年に1回程度であろうといわれている。
【問31】(正答率31.2%)マルチバースの考え方において、インフレーション宇宙のレベルはいくつか。4つのタイプがあるといわれる多宇宙・マルチバースについては、どこかSFめいていて興味深い話題であるが、1章コラムからの出題ということもあって、正答率は3割にとどまった。
最後に、【問20】アミノ酸や核酸などの有機分子には、D型とL型がある。地球の生体はL型のアミノ酸だけを使っていることについて述べた文で間違っているものを選ぶ問題については、生命科学分野の学識経験者を交えて天文宇宙検定委員会で議論を重ねた結果、最新の研究知見では、生体内のD型アミノ酸の存在は広く認知されている事実であり、その機能について研究が進められているのが現状であるとの見解に達し、選択肢として挙げた「②生体はD型のアミノ酸を吸収することはできない」を正しいと断じることが困難であると判断するに至った。そのため、当該問題については、①と②を正答とした。受験された皆様には、あらためてお詫びを申し上げます。

■1級・準1級

今回の1級合格率は0.7%。最高得点は74点だった。平均点は43.4点で、過去平均47.6点を下回った。男女比でみると男性が85.8%と多かった。年代別には50代以上で5割を超えている。得点のピークは40~49点台が33.3%と最も多かった。1級試験問題の出題分野は、天文学のなかでも観測・理論についての知識を問う問題が6~7割ほどを占めており、残りは時事問題や宇宙開発・文学などの関連分野から出題される。テキストがないかわりに、参考書『極・宇宙を解く』から試験問題の4割程度が出題されているが、広い知見を問われる。なお、数題ほど出題される時事問題対策のため、近年の天文時事に目を通しておいてほしい。1級試験で60点以上で認定される準1級は、1級受験者のうち9.2%であった。

正答率が高かった問題は順に以下のとおり。参考書『極・宇宙を解く』からの出題は、やはり正答率が高かった。
【問38】(正答率83.0%)単位記号Cはどう読むか。①カンデラ②クーロン③ケルビン④セルシウス
【問18】(正答率75.9%)図は太陽のまわりの地球軌道を描いたものである。JWSTはこの図ではどこに設置されているか。第13回に引き続き、JWSTについての問題が出題された。
【問35】(正答率68.1%)ギリシャ文字の大文字と小文字の組み合わせで、間違っているのはどれか。ギリシャ文字については、『2・3級公式テキスト』・『極・宇宙を解く』にも記載がある。確認しておこう。
【問16】(正答率66.7%)太陽の表面温度はおよそ6000 Kで、そのスペクトル分布は波長がおよそ480 nmのところにピークをもつ。では、表面温度が2万4000 Kの恒星のスペクトル分布のピークの波長はどれくらいか。①240 nm ②160 nm ③120 nm ④80 nm(『極・宇宙を解く』(8節)からの出題)。
【問30】(正答率66.7%)天球全体は何srぐらいになるか。①約3 sr ②約13 sr ③約23 sr ④約33 sr(『極・宇宙を解く』(1節)からの出題)。

正答率が低かった問題は次が挙げられる。
【問2】(正答率7.1%)アメリカの学術団体は、今後10年間の天文学の将来計画の重要性を定めるための指針としてAstro2020というレポートを2021年11月に発表した。その中で提唱された3つの重要度の高い柱(priority area)に該当しないものはどれか。③銀河臣下と生態系として理解する研究を選んでしまった方が約7割であった。
【問40】(正答率12.1%)星座の「や座」(Sagitta)の略号として正しいものはどれか。①Sag ②Sat ③Sge ④Sgt
【問13】(正答率13.5%)持続時間が極めて短い電波現象が、2007年にオーストラリアの電波望遠鏡によってとらえられた。この電波現象によく似た波長の偽信号が発見されたが、その偽信号につけられた名称は何か。①LGM ②セイレーン③ペリュトン④ディンゴ。正答は③。
【問32】(正答率14.9%)海王星が発見されたのは1846年だが、それ以前に図らずも海王星の観測記録を残していた人物は誰か。①ティコ・ブラーエ②ガリレオ・ガリレイ③ユルバン・ルヴェリエ④ジョン・クーチ・アダムズ。③を選んでしまった方が約4割いたが、ルヴェリエは未知の惑星(海王星)の位置を予測したのみであって、観測したわけではない。

■総括

天文宇宙検定の公式テキストは2年ごとに改訂されているが、第14回検定時のテキストはすでに7回の改訂を経ており、一般的なテキストであれば完成度は十分に高くなって、改訂箇所など見あたらなくなるのが普通である。しかし天文分野に関しては別で、たった2年の間にも新しい発見や研究の進展があるため、テキストも改訂ごとに新しい内容が盛り込まれている。と同時に、新しい発見で間違いがわかった内容はもちろん、古びた内容など、同じ分量だけが削除されている。もし、改訂前の公式テキストや、2023年春に改訂された2023・2024年版などをお持ちの場合は、公式テキストを読み比べてみるのも面白いと思う。新しい知見をどんどん学ぶことも楽しいし重要なことだが、新しい観測などによって科学的知識がつぎつぎに塗り替えられていくことをリアルタイムで体験することも大変に意義があり、科学の有り様がよくわかり身に付くものだ。
さて、13回目に引き続き、2022年度の2回目の通算第14回目の検定試験だったが、受検者数や合格率など、全体的な傾向はさほど大きく変わっていない。しかしまさに上に書いたような実例が、2級の問20(D型とL型のアミノ酸)で起こった。出題委員と検定委員が不勉強であった点は申し訳ないが、このような確定していると思っていた“科学的事実”でさえ、ちょっと見過ごしている間に塗り替えられているのだから、科学(天文)はダイナミックに変化することがよくわかる。出題者や検定委員会のメンバーもまた、受検者や読者のみなさんとともに学んでいるのである。
近々、新しく改訂された2023・2024年版の公式テキストを用いて、第15回天文宇宙検定が実施されるが、実はD型L型問題は公式テキストでは十分に反映されていない。出版の前のタイムラグがあるためだが、こういうこともあるのはご寛恕いただきたい。それよりも戦々恐々なのは、新宇宙望遠鏡JWSTなどによる新しい結果がどんどん出始めていることだ。ALMA望遠鏡も活躍中だし、LIGO/VIRGO/KAGURAによって合体ブラックホールの数もどんどん増えている。出版前からテキストが古くなりそうである(笑)。また宇宙開発分野でも、試験機の打ち上げ自体は残念な結果に終わったとはいえ、次期主力ロケットH3の開発が進んでいる。さらに後一歩のところで月面着陸まではいかなかったようだが、日本の民間企業が月着陸に挑む時代になった。天文観測や宇宙開発ではしばしば欧米の成果に目が向きがちだが、実は日本も結構すごいのだ。日本人としては誇りをもちたいところだ。なでしこジャパンとか侍ジャパンみたいに、天翔るジャパンとか何か標語でも立てて、日本の宇宙開発を応援したいですね。

2023年4月吉日
天文宇宙検定委員会

読者からの質問

あとひと月ほどで、第15回の検定試験が開催されます。
試験対策は進んでいらっしゃるでしょうか?

テキストの内容については、誤植の指摘と併せて、
ご質問もいくつか頂戴しています。
ありがとうございます。

先日、4級テキストと問題集の内容について、電話でご質問をいただきました。
テキストの編著者にお尋ねして、ご回答を差し上げる約束でしたが、
当方の控えた電話番号でご連絡がつきませんでしたので、
以下に、ご回答申し上げます。ご本人様にご覧いただけるとよいのですが…。

【質問】
*******************************
4級テキスト・p41・上から2~3行目に、
「太陽は巨大なので中心の熱が表面に伝わるまで1000万年かかる。」
とあるが、4級問題集p52・Q16には、
「太陽の中心で発生した熱が太陽の表面まで伝わるには、
どのくらいかかるか。正答:100万年」となっています。
正しいのはどちらですか?

********************************

【編著者の回答】
たいへんよく勉強されていらっしゃいますね。
ご質問に回答申し上げます。

太陽の熱と光は、中心部からは瞬時に出て来られません。
太陽の中心で発生した熱や光は、パンパンにつまった太陽の中を
行きつ戻りつし合いしながら、表面に出てきます。

そして、その計算は見えない太陽の中がどうなっているのかを考えながら行います。
これは難しく、考え方によって10倍もの大きな差がでてしまいます。

100万年は間違いであるとも言えないのですが、
最近は1000万年くらいが良さそうとされているのです。

1000万年もかかるのはびっくりですよね。
毎日見えている太陽のことも意外と完全にはわかっていないのは、
おもしろいことと思いませんか?

公式テキストと問題集の記述に混乱が生じた原因は、
「100万年」と記載していた『4級・問題集』が2022年7月発売で、
その翌年の2023年3月に『4級公式テキスト』を発売する際、
「100万年」を「1000万年」に修正したのですが、
問題集に正誤表を入れるべきところを、見落としていました。
混乱をさせてしまい、申し訳ございませんでした。

ご指摘をいただきまして、誠にありがとうございました。
作成者側も間違いや見落としがあるので、
また何か気づいた点があれば、遠慮なく質問していただけると嬉しいです。