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2011年12月16日 (金)

半影月食 皆既月食 部分月食 月食の仕組み(1)

夜空に輝く月は自ら光を出しているわけではなく、太陽の光を反射しています。ですから、太陽の光が届いていない部分は輝きを失い暗くなります。

月が地球を挟んで太陽の反対側に来たときに、月が地球の影に入り込むと、月に太陽光が届かなくなり、地球から月が見えなくります。これが月食です。

物体が影をつくるとき、半影と本影の2種類の影ができます(半影と本影については、「光と色と:影のできかた」を参照してください)。月食は、月がどのように地球の影に入るかによって分類することができます。

次の図のように、月が太陽から見て地球の裏側にあるとき月食となります。このとき、月が地球の半影に入る場合、半影月食となります。また、月全体が本影に入る場合、皆既日食となります。月の一部分が本影に入る場合、部分日食となります。

Photo

次の図は、地球から、それぞれの月食の状態の月を見たときの様子です。

Photo_2

半影月食は、月の表面に太陽光が届いています。月は若干暗くなりますが、輝いて見えます。地球から見たとき、明るさの比較の対象もありませんので、ほとんどわかりません。

皆既日食のとき、月は真っ暗になってしまうのではなく、薄暗い赤色に見えます。これは、地球の大気で屈折し、月の表面に届いた太陽光によるものです。月が赤く見える仕組みについては、月食のしくみ(2)で説明します。

月は地球の周りを29.5日かけて公転しています。ですので、月が太陽から見て地球の裏側にきたとき、つまり月に1回は月食が起こりそうな感じがします。しかし、月が地球の影に入るのは希なことであり、通常は月は地球の影の上側や下側を通り抜けていきます。このとき、月は満月となります。

なお、普段見えている三日月や半月などは、月が地球の影に入ったわけではありません。太陽と地球と月の位置関係で、月の表面の一部が暗く見えているだけです。これについては、月の満ち欠けの仕組み をご覧ください。

[FullHD]2011年12月10日の皆既月食を微速度動画で   

【補足】

太陽は地球から非常に遠くにあるため、太陽の表面の1点から出た光は本当は次の図のように平行光線として地球に届きます。本説明では、わかりやすくするため、上の図のように描きました。

Image3

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