日食や月食の仕組みや周期はどのように決まっているのか
みなさんこんばんは、福田達也です。
先日の11月8日は皆既月食でしたが、皆さんは見られましたでしょうか。私は家の近くから見たんですが、珍しく快晴だったこともあり、幻想的な月の姿が綺麗に見えました。
皆既月食というと地球の影が月に入るというイメージなのですが、満月の時に毎回起こるというものでもありません。なんとなく当たり前に感じていたのですが、そういえばその仕組みとかはあまり意識してませんでした。
改めて気になって調べてみたので、ここでご紹介したいと思います。
日食と月食の仕組み
日食と月食は対になるものなのでまとめて説明します。この2つは、どちらも太陽と地球と月の位置関係によって生じるものです。
太陽・地球・月と並び、月が地球の本影（太陽光がほぼさえぎられた濃い影）に入るのが月食です。なので、月食は夜側（太陽光が遮られて影となっている側）では、どこで見ることができます。
逆に、太陽・月・地球と並び、月が太陽の光を遮るものが日食です。月の影が地球に落ちてきた所だけ光が遮られるため、日食の場合は、その影が落ちている一部の地域からしか見ることはできません。
そしてこの影が完全に重なっている場合には皆既月食・皆既日食と呼ばれ、一部が影になっている場合には部分月食・部分日食と呼ばれます。また、日食において、完全に重なっている場合でも、月の影よりも太陽の方が大きい場合は、月の影の周りに太陽が見えるため金環食と呼ばれます。
月食の周期
日食と月食の周期は、地球と月の公転周期と軌道によって決まります。日食と月食はほぼ同じため、ここでは月食についてのみ述べます。
地球の公転周期は365日で、月の公転周期は27.3日です。しかし、月が1周回る間に地球も動いているため、月の満ち欠けが1周する周期（朔望月）はもう少し長く、29.5日となります。
しかし、満月の時に、毎回月食が起こるわけではありません。それは、月の公転面が太陽の軌道に対して約5.1度ずれているためです。そのため、この2つの軌道の交点上で満月になる時しか月食は起こりません。
このため、地球の公転周期の半分である約6朔望月ごとに月食が発生しますし、実際にこれまでの履歴を見てもほとんどの場合、月食間の周期は6朔望月です。
しかし、稀に5朔望月や1朔望月の間隔で月食が起こる場合があります。これは、月の交点面と太陽の軌道の交点の方向が18.6年周期で回転しているためです。
終わりに
今回は月食や日食が起こる仕組みと、その周期がどのように決まるかについて解説しました。
普段何気なく見ているものでも、こうやって理屈を調べてみると面白いですね。天体のイベントは他にも色々あるようなので、この機会に勉強してみようと思います。
本日も読んでいただき、ありがとうございます。
また次の記事でお会いできることを、楽しみにしています。
参考文献
本記事は以下の文献を参考にしています。
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