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太陽と地球と月の関係:季節・昼夜・潮の満ち引き・月の満ち欠け

生活・食物

太陽と地球と月の関係


太陽、地球、そして月の関係は、私たちの日常生活や自然現象に深く影響を与えています。

この3つの壮大な宇宙の働きを理解することで、


『季節が変わる理由』『なぜ昼と夜があるのか?』

『潮の満ち引きがどうして起こるのか?』『月の満ち欠けがあるわけ』


などが分かってきます。



それでは早速、その関係性を一気に見ていきましょう!

太陽と地球:光と生命の源



太陽は地球にとって、光と熱を提供する巨大なエネルギー源です。


地球は太陽の周りを約365日かけて一周する軌道を持っており、これを「公転」と呼んでいます。


そして、この公転の結果、『季節』という現象が起こっています。

季節のしくみ

地球の自転軸が約23.5度傾いているため、年間を通じて太陽の光が異なる角度で地球に当たります。

春〔北半球(日本を含む)の場合、3月〜5月頃

  • 太陽は赤道の真上に近づき、日中の長さが均等になります。北半球では温暖な気候が始まります。

夏〔北半球(日本を含む)の場合、6月〜8月頃

  • 地球の北半球が太陽に最も近い位置にあり太陽光がより直接的に当たります。〔地球から太陽をみると太陽光が垂直太陽の高さが高くなる〕そのため、日中が長くなり気温が上昇します。

秋〔北半球(日本を含む)の場合、9月〜11月頃

  • 太陽は再び赤道に近づき日中の長さが均等になります。北半球では気温が徐々に下がり始めます。

冬〔北半球(日本を含む)の場合、12月〜2月頃

  • 地球の北半球が太陽から最も遠い位置にあり太陽光が斜めに当たります。〔地球から太陽をみると太陽光の角度が低くなり太陽の高さが低くなる〕そのため、日中が短くなり、気温が低下します。


昼と夜のしくみ


また、地球は「自転」と呼ばれる回転運動もしています。


地球は24時間で一回転しているのですが、この自転によって、地球の表面が太陽に向かう部分()と背を向ける部分()が交互に現れています。


太陽と地球の距離は約1億5000万キロメートル



太陽と地球の距離は約1億5000万kmなのですが、太陽と地球の距離がちょうど良い位置であるため、地球上の水が液体として存在し生命が繁栄しています。


そして、太陽からの光と熱は地球の気候を調整し、生命にとって適した環境を提供してくれています。


地球と月:引力と潮の影響 



月は地球の唯一の衛星(えいせい)〔惑星の周りを公転する天然の天体〕であり、地球の周りを約27.3日かけて一周します。これを「月の公転」と呼びます。


そして、月の引力〔物体同士が互いに引き合う力〕は地球の海に影響を与え、潮の満ち引きを引き起こします。


そのため満潮と干潮は、月の位置に応じて周期的に発生します。

潮の満ち引きとは?

満潮(まんちょう)】

月の引力が強い方向に海水が引き寄せられ、海面が高くなります。

干潮(かんちょう)】

月の引力が弱い方向に海水が引き離され、海面が低くなります。



このように、地球と月は引力で結びついているため、月は地球の自転速度をわずかに減速させ、地球の日々の長さに影響も与えていると言われています。

数億年前は1日が22時間だった…

現在の地球の1日の長さは数億年前と比べてわずかに長くなっています。例えば、数億年前の1日は約22時間でしたが、現在では約24時間です。更に昔はもっと短かったと考えられています。

この月の引力の影響は非常にゆっくりと進行し、100年あたりに約1.7ミリ秒程度しか変わりませんが、長い時間をかけて地球の日々の長さ(自転の速度)に影響を与え続けています。


月と太陽:月の変化




月の満ち欠けは、月の公転と太陽の光がどのように月に当たるかによって決まります。



新月、上弦の月、満月、下弦の月といった様々な月相(げっそう)がありますが、例えば新月のときは月が太陽と同じ方向にあり、地球からは見えません。


一方、満月のときは月が太陽の反対側にあり、地球からは全体が見えます。



そして、月が太陽と地球の間に入った新月のときに、月が太陽と重なり地球から見て太陽の光を一部、または全部さえぎると日食(にっしょく)。

〔日食〕



地球が太陽と月の間に入る満月のときに、月が地球の影に入るため、赤みがかったオレンジ色に見えたりするのが月食(げっしょく)となります。

〔月食(皆既月食)〕

月食が地球の影で真っ暗にならずオレンジ色になる理由

地球の大気による光の屈折と散乱にあります。太陽の光は地球の大気を通過するときに屈折し、波長の短い青い光は散乱され、波長の長い赤い光だけが月に到達します。この赤い光が月に反射されるため、月がオレンジや赤に見えるのです。

それは、夕焼けや朝焼けが赤く見えるのと同じ原理となります。


月の満ち欠けとは?

月の満ち欠けは、月が地球の周りを一周する際に月の見える部分が変化する現象となります。これは月と太陽の位置関係によって生じます。

  1. 新月
    • 月が太陽と地球の間にあり、太陽の光を受けた面が地球から見えない
    • 月が全く見えない、もしくは糸のような細い月の状態〔※一直線に並び太陽の光を遮ると日食

  2. 上弦(じょうげん)の月
    • 月が新月から約1週間後
    • 月の右半分が見える

  3. 満月
    • 月が新月から約2週間後
    • 月が太陽と地球の反対側にあり、全面が光って見える〔※地球の影に入ると月食

  4. 下弦(かげん)の月
    • 月が満月から約1週間後
    • 月の左半分が見える

このように、月の満ち欠けは月が地球を周回する際に、太陽の光が当たる部分が変わることで起こります。このサイクルは約29.5日で一巡し、新月、上弦の月、満月、下弦の月という段階を経て繰り返されます。



月の満ち欠けの周期と月の公転周期がずれる理由

月の満ち欠けの周期(新月から次の新月までの期間)は約29.5日ですが、月の公転周期(地球の周りを一周する期間)は約27.3日になります。

それは、地球が太陽の周りを公転しているため、月が地球の周りを一周した時点で、地球自体も少し移動しています。

新月から次の新月までには、月がさらに少し進む必要があるため、満ち欠けの周期が公転周期よりも約2.2日長くなります。


まとめ



太陽、地球、月の関係は私たちの生活に大きな影響を及ぼします。


太陽は地球に光と熱を与え、地球の公転と自転が季節と昼夜を生み出します。月は地球に潮のリズムを与え、月の満ち欠けは美しい自然の変化を見せてくれます。


これらの天体がどのように互いに影響し合っているかを理解することで、太陽系の中でも地球がどれほど特別な位置に存在するのかが見えてきます。


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