私たちの空では月と太陽はほぼ同じ大きさに見えますが、実際には同じ大きさではありません。太陽は巨大です。それに比べれば月は小さいです。似ているように見える理由は距離にあります。
太陽は月よりも約 400 倍広く、地球からの距離も約 400 倍です。これら 2 つの比率はほぼ相殺されます。私たちの視点からは、太陽と月の円盤は両方とも約 0.5 度幅のように見えます。
この偶然が皆既日食が起こる理由です。
見た目の大きさは角度のことです
親指を腕を伸ばして握ると、遠くの建物を覆うことができます。親指は建物よりも大きくありません。ビュー内で同様の角度を占めるだけです。
天文学者はこれを角サイズまたは見かけのサイズと呼びます。それは物体の実際のサイズと観察者からの距離の両方に依存します。
月は、その小さな円盤がはるかに大きいがはるかに遠い太陽を覆うことができるほど十分に近いです。皆既日食では、月が明るい太陽の表面を隠し、周囲にかすかなコロナが見える程度によく一致します。
一致は完璧ではありません
地球の周りの月の軌道は完全な円ではなく、楕円形です。時々、月が近地点近くで地球に近づくことがあります。場合によっては、遠地点に近い、さらに遠くなる場合もあります。
月が近づくと、月はわずかに大きく見え、位置が適切であれば太陽を完全に覆うことができます。それが皆既日食を引き起こします。
月が遠くにあると、月は少し小さく見えます。その距離で太陽の中心を通過する場合、太陽円盤全体をカバーすることはできません。月の周りに明るい輪が見え続け、金環日食を引き起こします。
2 つの日食が同じような配置でありながら、異なる外観を持つ可能性があるのはこのためです。
太陽も見かけの大きさを変える
太陽の周りの地球の軌道もわずかに楕円形です。 1 月上旬に地球が近日点に近づくと太陽は少し大きく見え、7 月上旬に遠日点に近づくと少し小さく見えます。
その変化は月の見かけの大きさの変化よりも小さいですが、それでも日食の幾何学において重要です。日食の予測では、両方の天体の大きさと距離が考慮されます。
完全性は一時的な偶然です
月は地質学的時間をかけてゆっくりと地球から遠ざかります。遠い将来、月は小さすぎて太陽を完全に覆うことができないようになるでしょう。地球上では皆既日食はもう起こりませんが、金環日食は今後も続きます。
今、私たちは恵まれた時代に生きています。月はちょうど太陽を覆うちょうどいい距離範囲にあり、皆既を形成することもあれば、小さすぎて環状を形成することもあります。
コロナはなぜ現れるのか
太陽の目に見える表面は非常に明るいため、コロナと呼ばれるはるかに暗い外気を圧倒します。皆既中、月はその明るい表面を遮ります。見かけの大きさが非常によく一致しているため、コロナは月の端の周りで輝くことができます。
もし月がもっと大きく見えれば、内部のコロナはもっと隠れてしまうだろう。もしそれがもっと小さく見えれば、太陽の明るい表面は見えたままになり、コロナを洗い流してしまうでしょう。
メガネはフィット感によって決まります。
これが見落とされやすい理由
私たちの脳は空からだけで実際の大きさを判断するのが苦手です。太陽と月はどちらも遠くにあるため小さく見えますし、空には比較できる日常的な物体がほとんどないためです。日食を見ると、その比較が明確になります。月が太陽に近づき、その端が並び、ほぼ等しい見かけの大きさが実際に観察できるようになります。
ソースと関連ガイド
- NASA GSFC の 日食の幾何学 は、月の見かけの大きさが皆既日食、金環日食、および混成日食を決定する理由を説明しています。
- NASA の Moon's Moment in the Sun は、皆既の背後にある 400 倍の大きさと距離の一致を説明しています。
- 関連する SolarWatch ガイド: 日食とは何か、4 種類の日食、月の楕円軌道、日食番号の説明。
SolarWatch で確認してください
SolarWatch は、皆既日食、金環日食、部分日食、混合日食のいずれであるかを示し、選択した場所からそれが何を意味するかを局所的な状況で説明します。カタログを使用して皆既日食と金環日食を比較し、見かけの大きさの小さな変化がどのように非常に異なる現象を引き起こすかを確認してください。