イギリスで見る月 その2

どうして日本と同じ満ち欠けなのだろう

figure_01 月の満ち欠けについての説明でよくある図がこれ。(3枚の写真はインターネットで収集した資料)
あるいは下のような図。太陽からの光線の向きが上の図は右からで、下の図は上から照らしているように書かれている。月は太陽に面している半面にいつも光が当たっている。月はこのように半面に太陽の光を浴びて地球の周りおよそ28日で回っている。これを月の公転という。

moonmitikakezu 月の公転中に太陽−地球−月と並んだ時、太陽光線が月の半面−地球から見える月の半面側に全部にあたる。これが満月。
そして、太陽−月−地球と並んだときは、太陽光線が当たっている月の半面が太陽側にあって、地球から全く見えない。これが新月。
太陽と地球と月の位置関係て月の見え方がかわる。
太陽−地球−月 なら 満月
太陽−月−地球 なら 新月
太陽からみて月が地球の横にあるときが、上弦の月と下弦の月。
そしてその間に、三日月や十三夜月がある。
ここからが大事な所で、地球は24時間かけて自転している。自転しているので地球上のどの地点からも月は見える。そして月の公転による月の満ち欠けが地球上のどの場所からも観察できる。
shadow ところで、太陽−地球−月とならんだら、左の図のように地球が月への太陽光線を邪魔して満月にならないと思う人もいる。そしてこの並び方は、月食のしくみの時にも出てくる並び方なのでますますややこしくなる。満月と月食の関係はどうなっている?満月の時にはいつも月食があるのだろうか?

実はこれらの写真に誤解を与える大きな要因がひそんでいる。
それは縮尺
宇宙規模ではこのようにならない。下の写真を見てみよう。

IMG_1828これは地球と月の位置関係を一億分の一に縮尺したもの。

左の自転車のサドルに付いている直径13㎝の青い円が地球、右のお父さん自転車のサドルに付いている直径3.5㎝の黒い円が月、その間の距離は3.8mである。これだけ地球−月は離れているのである。
もう少し例を挙げると、小中学校のバレーボールのコートは片面8m×8m.コートの真ん中に大きめのソフトボールがあり、ほぼコートの端のラインにピン球があるところを想像してみよう。ソフトボールを中心にコートいっぱいに半径3.8mでピン球が回っているところを想像すれば、それが地球と月の一億分の一のモデル。
これだけ地球と月が離れているから、太陽−地球−月と並んでいても太陽光線は月にタップリと届く。地球が太陽光線を邪魔して月に届かないということはない。しかも月は地球の公転面に対して少し傾いて(約5度)地球の周りを回るので、毎回太陽−地球−月と完全に一直線になるのではない。完全に一直線になった時が、月食や日食なのである。

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さて、日本とイギリスの時差は9時間、角度にして15×9=135、(東経135度が明石でしたね)。地球の半分が夜ということは、180度の範囲が夜ということ。そうすると日本とイギリスが同時に夜で、同じ月(上の図なら満月)を見ることできることがわかる。

このように、日本で見る月もイギリスで見る月も同じ満ちかけの月なのである。(この図は地球と月の大きさは正しい比率だが、地球と月の距離は極端に縮尺してある。直径13cmの円(地球)と3.5cmの円(月)は3.8m離れているので、日本とイギリスの両地点から全く同じ月の満ち欠けを見ることになることがわかるだろう。)

 

 

 

 

イギリスで見る月 その1

今日6月23日はスーパームーン。月が一番地球に近づいた時に満月や新月になっている状態をスーパームーンという。もっともこの言葉は正式な天文学用語ではない。月と地球の距離は平均38万キロ。今日の月と地球の距離は35万7000キロ。ふだんより大きな満月になるはずだが、お天気がもひとつ。次回のスーパームーン2014年8月11日。今宵がダメなら来年までのお楽しみとしょう。
さて、月の話題。イギリスに向けて日本を出発をするとき、月は細い三日月でこれから満ちていく月だった。イギリスでは月はどのようにみえるのだろうかと考えた。
予想1.日本と同じ。
予想2.日本より満月に近い。
予想3.日本より細くて新月に近い。
予想4.それ以外(満月を過ぎてこれから新月に近づいている状態など)

これは日本の月齢カレンダーから旅行中の部分をコピーしたもの。
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さて、下の写真は5月14日のグラスゴーの夜に写した月。
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これはロンドンのキングス・クロス駅での月。5月19日。
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そう、イギリスの月も、日本の月も満ち欠けは同じだった。予想1が正解。

なぜ? 日本の反対側にあるイギリスの月が日本と同じように見える理由は?
その説明は次の機会に。