皆既日食はそれほど珍しいことではないが、おそらくあなたは何度も見逃しているだろう

朔望は魔法のように感じられます。それは、スクラブルで少なくとも 25 ポイントを獲得できるからだけではありません。天体が一直線に並ぶという概念自体が詩的な感じがします。地球上で皆既日食が起こると、自分よりもはるかに偉大で壮大な何かの一部になったような気分をしばらく味わうことができます。そのはかなさが、より美しいものにしているのです。だからこそ、2017 年 8 月 21 日には何千人もの人々が皆既日食の軌道上に集まり、一生に一度の現象を目撃するのです。

そして、22 か月後に同じことが再び起こるでしょう。交通渋滞は除いて。

この日食は主に太平洋上で起こりますが、終わりの頃にはアルゼンチン南部とチリを横切ります。皆既日食は、同じ場所で再び起こるまでに長い時間がかかることから、とても珍しい現象のように感じられます。これらの再発の間には数百年が経過し、もう一度見るために地球を一周する気がなければ、一生のうちに 1 回しか見ることができないでしょう。しかし、追いかけたいなら、約 18 か月ごとに日食を見ることができます。

これは皆既日食だけです。部分日食と金環日食を合わせると、通常、毎年 2 ～ 3 回日食が起こります。部分日食は、その名の通り、月の一部だけが太陽を覆う日食です。金環日食は皆既日食とまったく同じですが、月が地球に十分近くないため、相対的な大きさで太陽の光線を完全に遮ることができません。

では、そもそも日食はなぜ起こるのでしょうか?

アメリカ人が今年 8 月に目撃するような、太陽が完全に暗くなる現象を経験するのは、月が太陽に近づき、太陽と一直線になったときだけです。そして、なぜそれが定期的に起こるのかを理解するには、まず月が地球の周りをどのように回っているかを理解する必要があります。

ちょっと我慢してください。あなたはもう理解していると思いますが、まずは簡単な質問から始めましょう。新月（満月の反対）は月が地球と太陽の間にあるときに起こるのに、なぜ毎月日食が起きないのでしょうか。すでに答えを知っているなら、おめでとうございます！あなたは天文学マニアです。自慢しないでください。残りの人々のために、ここで説明します。

月は 28 日で地球の周りを一周します。その間、月は満月、新月、そして再び満月へと変化します。各段階で月がどのように見えるかを示す非常にわかりやすい図を以下に示します。

地球から見える月は、太陽に照らされた部分だけです。月は自ら光を発しておらず、太陽光線を反射しているだけだからです。月が 4 分の 1 周すると、明るく輝く炎のガスとプラズマの球に面したビッグ チーズの半分が見えます。4 分の 3 周すると、同じことが起こります。月全体が太陽の光を反射できるとき、または月が地球の「背後」にあるとき、満月になります。

それは少し奇妙に思えるかもしれません。地球が月と太陽の間にあるなら、地球が月に影を落とし、私たちが月を見ることができないはずではないでしょうか?

この現象は月食と呼ばれ、これも毎月起こるわけではありません。(月は実際にはまだ見えますが、地球の大気が光の波長を 1 つおきに散乱しているため、血のように赤く見えるだけです)。月食が毎月起こらない理由は簡単です。月食が起こるには、3 つの天体すべてが同じ平面上にある必要がありますが、実際にはそうではありません。

参考までに、日食の様子を示した写真を以下に示します。

すべてが完璧な朔望図に並んでいます。ほとんどの月の周期では、月は太陽ときれいな平面を移動していないため、このようなことは起こりません。月は角度をつけて軌道を回っており、ほとんどの場合、数度 (平均で約 5 度) ずれています。

実際、月はこれらの時間に影を落としていますが、影が地球を逸れているだけです。部分日食は、地球と月が完全に一直線にならなかったときに起こります。

ですから、ある意味、すべてがちょうどいいタイミングでちょうどいい角度で揃って皆既日食が起こるのは、魔法のようです。ただ、月は地球の周りを非常に頻繁に回っているので、平均して 1 年半ごとにこのような条件が揃うことになります。

皆既日食は常に起こるわけではない

月は私たちから遠ざかっています。これは私たちが言ったり、したりしたからではなく、ただそうなっているだけです。月が海を引き寄せて潮汐を起こすたびに、地球の自転が少しずつ遅くなり、月の軌道が速くなります。これは 2 つの天体間の角運動量の移動に関係しており、月が 1 年に 2 センチメートル強ずつ地球から遠ざかっていることを意味します。

ある推定によれば、それは約 14 億年後には月が太陽の光を完全に遮ることができなくなるほど遠くまで離れることを意味します。つまり、人類がそれを見ることができるまで生き延びることができれば、いつかは最後の日食が起こることになります。交通渋滞を想像してみてください。