月と地球と自転の関係とは!?月はいつも同じ面を地球に向けている?!

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この前、ストロベリームーンを見ました(^^)
とても大きくて、とってもきれいなお月様・・・。
思わず、願い事をしちゃったのは、きっと私だけではないはず(笑)

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月と地球と自転の関係とは!?月はいつも同じ面を地球に向けている?!

ところで、お月様って私たちの住んでいるこの地球からは、いつも同じ面しか見えていないって、ご存知でしたか??

そういわれてみると、いつも私たちが見ているお月様には、ウサギさんが餅つきをしている様な影が見えています。いつ見ても、それは形を変えることがありませんよね?
例えば、満月のときにウサギさんの耳の位置を覚えておいたとします。そして、半月や三日月のときにその耳を探してみてください。模様は一部がかけたりはしますが、耳は必ず同じ位置にある事が分かると思います。

これはつまり、月は地球から眺めた時に、いつも同じ面を地球に向けていると言うことになりますよね?
ということは、言い換えると、月の裏側は地球にいては絶対にみる事ができない~と言うことになります。
地球から見えている月は、その表面の6割程度と言われています。旧ソ連の月探査機ルナ3号が1959年に月の裏側に回って写真を撮るまで、私たちが月の裏側の様子を知ることはできませんでした。

どうして月はいつも同じ面を地球に向けているの?

それは、月が地球を一周する間に月も1回転しているからなのです。
月はほぼ27.3日かけて地球を一周するのだそうです。これを公転周期といいますが、月が回る自転の周期も約27.3日で、二つはぴったり合っているのです。

公転と自転の周期が同じになる理由は、月の重さの中心となる「重心」が球体の中心から少しずれていて、地球に近い側に寄っているためといわれています。

月の表側には鉄などの重い物質が多く存在し、裏側にはカルシウムなどの軽い物質が多く存在しています。そのため、月は、ちょっとだけ重い表側を引力が強い方向にむけたまま安定したと考えられているようです。例えていうと、起き上がりこぼしと似ています。

これは倒しても自然に起き上がってきますよね?これも重心が中心より下にあるので、この動きが起こってきます。重いお尻の部分を下側、すなわち地球のほうに向けたときに安定するということになります。

そして、月の満ち欠けは、月が自らは光っていないために起こってきます。
月自体は星のように自ら光を放っておらず、太陽の光を反射して光っています。そのため、光の当たっている部分をどの位置から見るかで月の見え方が変わるのです。

月が好転することで、月の位置が変わると地球から見た月の明るい部分の見え方が変わり、月の満ち欠けが起こってくるというわけです。
つまり、月が満ちるのは、明るい部分が増えてくることで、欠けるのは明るい部分が減っていくからなのです。

地球と月の間に働く引力

地球と月の間に働く引力には、月の自転周期をいつも同じように保つ役割もあります。
月の表面は強い地球の引力に引っ張られていますが、これとは別に、月が公転する速さはジェット機の3倍ほどあるので、月の裏側には遠心力が働くことになります。

地球からの引力と、月の遠心力によって、実は月はわずかですが細長く伸びているのです。
もし、例えばですが、月の自転が速くなって、長くなっている方向が地球の中心からずれたとします。そうすると、地球の引力が引き戻すように働いて、月の自転のスピードが遅くなります。また、自転が遅くなったら、早めるように力が働きます。こうやって月の自転周期が調整されて、公転周期と同じ周期になっているのです。

余談ですが、太陽系の中には、公転と自転の周期がぴったり合う衛星が意外とあります。
木星では、ガニメデやイオ、エウロパ、カリスト、土星のタイタンなどがそれに当たります。私たちが天体望遠鏡を使って見るような大きな衛星ばかりではなくて、小さくて形のいびつな火星のフォボスとダイモスも、公転と自転の周期が同じ星です。

そして、月は、私たちが見ている表側と、見る事のできない裏側で全く違うことが分かっています。
表側で地球から見ると暗く見える部分は、海と呼ばれる地形で、濃い色の岩石で覆われた平原になります。また、白っぽくてクレーターがたくさんある地形は、高地と呼ばれています。
表側は、表面の約30%に海があるのですが、裏側には2%ほどしかないので、明るく見えたり暗く見えたりする部分がほとんどないのです。
つまり、地球から見える部分が月の裏側だったら、餅つきをしているウサギさんは生まれなかったと言うことになります。

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まとめ

・地球から月の表側しか見えない理由は、月の公転と自転の周期が同じだから
・月の満ち欠けは、光のあたる部分をどの位置から見ているかで起こる
・月の表側には、海や平地、クレーターがあるから月のウサギが見える

月のウサギさんを私たちが見る事ができたのは、ちょっとした偶然が重なったから、いえ、もしかしたら必然だったのかもしれませんが・・・。
神秘的ですよね(^^)

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