惑星の視運動(火星)

 
2012.12.05
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久々の更新。地球科学の様々な現象は、同じ現象でも、書籍によって、人によって、かなり説明方法が異なります。私が「アニメーション地球科学」サイトを立ち上げたのは、「アニメーションを使って直感的・感覚的に地球科学の諸現象を理解してもらおう」という動機だったので、原点に立ち返ってみよう。

惑星が星座の中を西から東に動くとき、この動きを「順行」といいます。これとは逆に、惑星が星座の中を東から西へ動くとき、この動きを「逆行」といいます。惑星が天球上を動く速さは一定ではありません。また、順行から逆行への移り変わり、および、逆行から順行への移り変わりの時を「留」(りゅう)といいます。

下の画像は、2001年における火星の天球上での動きです。スタートボタンをクリックすると、上記の「順行」「逆行」「留」という、火星の天球上での動きが再生されます。

 

火星に限らず、金星、木星など、他の惑星も、上記アニメのように天球上で「順行→留→逆行→留→順行」という動きをします。

地動説ではなく天動説だった時代は、星座の中を急に向きを逆に変えて動く惑星のこのような動きを、誰も理路整然と説明することが出来なかったわけです。しかし、「地球も他の惑星も、太陽の周りをまわっている」と地動説を前提とすれば、簡単に説明がつきます。天動説の時代の人が考えていたように、惑星が実際に動く向きを逆に変えているわけでは、ありません。

 

結論から言えば、逆行が起こるのは、

①火星や木星など地球より外側にある惑星
   →衝の前後
    (「衝」とは、太陽-地球-惑星、の3つが、この順番で一直線に並ぶとき = 地球と惑星が最も近づくとき)

②金星や水星のように地球より内側にある惑星
   →内合の前後
    (「内合」とは、太陽-惑星-地球、の3つが、この順番で一直線に並ぶとき = 地球と惑星が最も近づくとき)

 

です。では、上のアニメで示した2001年の火星の動きを、北極側から眺めたらどうなるか?まずは静止画で見てみましょう。2001年の各月の1日の、地球と火星の位置をプロットしました。

2001年の各月の1日は、火星は、地球と火星を結んだ破線方向に見えることになります。

1月から5月は、破線は反時計回りに向きを変えています。この期間は、火星は天球上を右から左(西から東)に動いている「順行」です。

5月と6月の破線は、ほぼ平行です。これは、火星が天球上で同じ方向に見えるという事です。つまり、「留」です。

6月から8月は、破線は時計回りに向きを変えています。この期間は、火星は天球上を左から右(東から西)に動いています。つまり「逆行」です。

 

 

 

 

 

今述べたことを、アニメーションで表現してみましょう。「順行」(反時計回り)を青線、「留」(無回転)を黄色、「逆行」(時計回り)を赤線で示しました。スタートボタンをクリックすると動画が始まります。

 

では、地球から火星を見た時の火星の動きのアニメと、北極側から見た地球および火星の動きのアニメを、二つあわせて一つのアニメにしてみましょう。

地球が、外側の惑星を追い越す頃に「逆行」になるわけです。「直感的に」わかっていただけたかな?

天動説の時代は、まるで説明不可能だった惑星の天球上での不思議な動きが、地動説が現れて、視点を「北極側から惑星の動きを眺める」というふうに変えたら、いとも簡単に説明できるようになったわけです。日常生活でも、悩んで行き詰ったときは「視点を変えてモノを考える」と、驚くほどあっさり悩みが解決するかもしれませんね。←ベタな説教くせー

 

 

 

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