地球の公転2

自転しながら公転とは?

IMG_5072黄道の図

さて、地球は左の写真のように自転軸が約23.5度傾いていることはよく知られている。
右のような地球を中心にした図では、太陽の軌道をあらわす黄道が傾いたようになっている。これは地球の自転軸が傾いているからで、傾いていなかったら太陽は一年中真東から昇り、真西に沈むように見えるだろう。
さて、傾いた軸のまわりを自転しながら太陽の周りを公転しているとは、どのようなことなのだろう。
二つ考えることができる。
IMG_20140116_0002この図は、地球と太陽は大きなテーブルにのっていると考えている。
大きなテーブルの中心に太陽があり、太陽を軸としてテーブルが回転する。
テーブルの端に傾いた地球を置く。少しずつ反時計回りにテーブルを回す。太陽と地球の軸の傾きを見てみよう。

 

IMG_5119
地球の模型を置き、太陽をりんごに置き換えて茶色のテーブルを回してるところを想像してみよう。一番右端に置かれた地球がテーブルが周ることによって自転軸の見え方がかわってくる。90度まわるとで軸がまっすぐに見える。180度まわったところで右と左の地球の軸は太陽を中心として対称になる。同じように270度まわると軸はまっすぐに見え、360度まわって元に返る。
二つ目は、テーブルにのっていないと考える。
左の太陽と地球はテーブルにのっているような関係ではなく、3次元的に空中にお互いに浮かんでいるところを想像してみよう。
一つめのようなテーブルに置かれた地球ではなく、全く独立して(もちろん、太陽の引力で地球が太陽の周りを回っているのは承知のうえでの表現だが)太陽の周りを回っている。
IMG_5114この場合の模型の地球の軸を見てみよう。
地球の自転軸の傾きは一年のどこ時期を見ても、黄道面に対して全く同じである。
さて、現実の地球の動きは・・・それは二つめの動きである。
地球が黄道面に対して,23.5度傾いて自転しながら公転しているというのはこのような動きなのである。
地球が誕生した時に自転がはじまった。宇宙の中では慣性の法則により同じ動きで回転し続ける。それが地球の自転なのだ。(ここでは歳差運動についてはふれない)

地球の公転の図地球の公転の図2

 上の図はインターネットで地球の公転の図を探している時に見つけたもの。

あれ? 地球の自転軸の傾きが違う?!
いいえ、これでいいのです。
左は普段良く見る図。これは太陽の右側が冬至になっている図。
それにひきかえて、右の図は太陽の右側が夏至になっている図。
全く同じものが、見る視点を変えると正反対に見えるという例。間違えないように、だまされないようにしよう。

さて、これで地球が自転しながら太陽の周りを回っている、公転している様子がイメージできるようになったと思う。
傾いた自転軸で公転しているということが、季節をうみだしているのである。
そして自転軸が傾いていることが、日の出や日の入りの時間が変わることに影響しているのであるが、その説明は次の機会にしたい。

 

 

 

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