日月の周期

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日月の周期

太陽や月には色々な周期があります。本サイトではあまり説明無しに使用していますが、ここでまとめて解説しておきます。

太陽関係の周期

太陽年
solar year. 「ふつうに言う」1年で365.2422日。太陽の見える方角が春分点(spring equinox)を通過してから次に春分点に来るまでの(平均)時間。回帰年ともいう。
恒星年
sidereal year. 地球の公転周期で365.2564日。1太陽年より0.0142日(0.00003888年)長い。この差が「歳差(precession)」と言い、春分点自体が移動しているために起きる現象である。0.00003888年の逆数は25720となり、春分点は約26000年で天空を一周してくる。
近点年
anomalistic year. 地球が太陽を公転する軌道の近日点(太陽に最も近くなる点, perihelion)を通過してから次に通過するまでの時間。365.2596日。恒星年より0.0032日(4分36秒)長い。これは各惑星の重力による影響である。近日点の反対側は遠日点(aphelion)である。地球の公転軌道は楕円なので、近点の方向を正しく把握しておかないと、軌道の形を見誤ることになる。
平均太陽日
mean solar day. 太陽の見える方角が子午線(meridian)を通過してから、翌日また通過するまでの時間を真太陽日(apparent solar day)と言うが、地球の公転運動の速度が季節により変わることと、黄道(地球の公転面)と赤道(地球の自転面)が離れていることから、真太陽日も季節により変動する。そこでその平均を取って「平均太陽日」と言う。24時間ジャストであり、ずれた場合は「閏秒」で調整する。
平均恒星日
mean sidereal day. 春分点が子午線を通過してから次に通過するまでの時間の平均値。地球は自転(rotati)しながら公転(revolution)しているため、地球が365日掛けて太陽の周りを一周する間に地球は実は366回転しなければならない。この差が太陽日と恒星日の差であり、その値は1日が86400秒(24x60x60)なので 86400÷366.2422で 236秒、つまり3分56秒となる。従って平均恒星日は 23時間56分4秒である(算数の問題だが高校の地学の試験には良く出る数値)。

月関係の周期

朔望月
synodic month. 29.530589日。月が朔(新月,new moon)になってから、望(満月,full moon)を経て、再び朔になるまでの時間。通常その平均である平均朔望月(mean synodic month)のことを言う。
恒星月
sideral month. 27.321662日。月の公転周期=自転周期。月の自転周期と公転周期は正確に等しく、そのため月はいつも地球に同じ面を向けている。このような現象は他にも例えば冥王星の衛星カロンでも起きている。冥王星・カロンの場合は更に冥王星自身もカロンの公転周期と同じサイクルで自転しているため、冥王星からカロンを見ると、カロンは空の一点に常に存在し、そこから動かない。(月から地球を見た場合も、地球は空の一点に固定され、そこから動かない)恒星月と朔望月が2日ほど違うのは主として地球が太陽の周りを公転するため。29.5日の間に地球は 360度÷365.2422日×29.5日で29度動くので、360+29度で389度回転しなければならない。つまり389度回転するのに必要な時間が29.5日なので、恒星月は 29.5÷389×360=27.3日と求められる。このあたりも高校の地学の問題。
交点月
draconic month or nodical month. 27.212221日。月が昇交点を通過してから再び昇交点を通過するまでの時間。昇交点とは、白道(地球から見て月が見える方角の軌道)と黄道(地球の公転面)の交点の内、月が南側から北側へ横切る点で、英語では ascending nodeという。この点には別名が多く、正交、北節(north node)、龍頭(Dragon Head)、などの名前がある。逆に月が北から南へ横切る点は降交点(descending node)、中交、南節(south node)、龍尾(Dragon Tail)、などと呼ばれる。羅候(らごう/ラーフ)・計都(けいと/ケトゥー)・黄幡・豹尾などの名前もあるが、これらは時代によってどちらが昇交点を指し、どちらが降交点をさすかが混乱している。昇交点・降交点の近くでは太陽と月がすぐそばにあるため、新月になると日食が起き、満月になると月食が起きるので、暦の計算に当たる人は昔から洋の東西を問わず昇交点の計算に神経を使った。古い時代だと日食の予測に失敗したら死刑もあり得たのである。
分点月
tropical month. 27.321582日。月の黄経が0度になってから再び0度になるまでの時間。恒星月とほとんど同じであるが、歳差(春分点の移動)の分だけ恒星月より短い。春分点は26000年で360度動くので1ヶ月あたりだと360÷26000÷365.2422×27.3216=0.0010357度となり、月の公転時間比に直せば ÷360度×27.3216日×86400秒/日=6.8秒という計算になる。
近点月
anomalistic month. 27.554550日。月が近地点(地球に最も近づく点,perigee)を通過してから再び通過するまでの時間。恒星月より長いのは太陽の重力の影響(摂動)で近地点が移動するためである。近地点の反対側は遠地点(apogee)で、占星術ではリリス(Lilith,東洋では孛あるいは月孛)と呼ぶ。
(2013-01-11)

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