上の図は　ラグランジュポイント（Ｌ２）から地球を見た想像図です

偶然ですが、ここからの地球の視直径は　約０．４９°で太陽の視直径とほぼ同じ。　

地球上と同じように地球が太陽をギリ隠す　「皆既日食」　が見られるはずです。　

地球大気の影響で地球の陰から漏れる太陽光はオレンジ色に染まるのでしょう。

もし地球の公転軌道が真円で月の引力の影響もなければ、いつも日食（皆既か金環）になりますがそれは無理ですね。

Ｌ２における月の視直径は　最大で　約　0．１８°　なので見かけの大きさは地球上から見る月の　約　１／３となります。

うまくすれは　皆既日食と　月が地球を隠す　皆既地球食が　同時に見られます。

Ｌ２付近を周回するジェームスウェッブ望遠鏡はＬ２を中心として　遠く離れた軌道を周回するため、このような光景を見ることはできません。

数値的には地球から１５０万ｋｍ離れたラクランジュＬ２点から　さらに半径１５０万ｋｍも離れた周回軌道ですからＬ２には居ないとも言えます。

もっとも断熱シールドがあるから太陽方向にカメラは向けられないでしょうしね。



さて、きょう地球は大晦日、　一年の長さを感じる日ですが、地球の公転について考えてみました。

といっても　ふだん疑問に思っていることを　ＡＩ　にきいてみたので、Ｑ＆Ａ　形式で記しておきます。

回答内容はほぼ同じですが文面は少し編集を加えています。

１００％正しいのかどうかは疑問ですが、ＡＩの能力は恐るべきです。



Ｑ：　地球の歳差って何ですか？

Ａ：　歳差周期（または歳差運動）は、約25,800年です。この現象は、地球の自転軸が円を描くように動くことによって生じます。

　　　歳差運動は地球の自転軸が引力の影響でわずかに傾くことによって起こり、これにより星の位置が長い時間にわたって変化します。



Ｑ：　歳差を決定する要素は何ですか？

Ａ：　地球の歳差周期を決定する主なパラメータにはいくつかの要素があります。

　　　・　地球の自転軸の傾き（軸傾斜角）：地球の自転軸が黄道面に対して傾いている角度。現在約23.5度の傾きがあります。

　　　・　月と太陽の引力：月と太陽の重力が地球の赤道膨らみ部分に作用し、それが歳差運動を引き起こします。

　　　・　地球の質量分布：地球内部の質量分布や地形の変動が歳差運動に影響を及ぼします。

　　　・　地球の自転速度：地球の自転速度が変わると、それに伴って歳差運動の速度も影響を受けます。

　　これらのパラメータが組み合わさって、歳差運動の周期が決定されます。地球の歳差運動は非常に長い時間スケールで進行するため、

　　これらの要素が複雑に絡み合って影響を与えるのです。


　
Ｑ：　地球の秋分点移動の周期と歳差周期は同じですか？

Ａ：　地球の秋分点移動の周期と歳差周期は同じ現象を指しています。両方とも、地球の自転軸がゆっくりと円を描きながら移動する運動を指し、

　　この運動によって秋分点が黄道上を約25,800年かけて一周することになります。

　　この現象を「歳差運動」とも呼び、具体的には、地球の自転軸の歳差運動が原因で秋分点が年々少しずつ動いていくことを指します。



Ｑ：　地球の公転軌道の近日点は変化しますか？

Ａ：　はい、地球の公転軌道の近日点（太陽に最も近い点）は変化します。この変化の主な要因の一つは、地球の軌道の形状が完全な円ではなく、

　　　楕円形であるためです。また、地球の軌道には他の惑星からの重力の影響があり、長い時間をかけて少しずつ変化しています。

　　　これを「近日点の移動」と呼びます。



Ｑ：　近日点移動に周期性はありますか？

Ａ：　近日点移動の周期は約21,000年から26,000年の間で変動します。これは「近日点の移動周期」や「近日点歳差運動」として知られています。
　　
　　この変動は、地球の軌道が他の惑星の重力によってわずかに引きずられ、軌道の形状が時間とともに変化するために起こります。

　　これらの変化は非常に緩やかで、日常生活や短期的な天候には影響を与えませんが、長期的な気候変動の要因の一部となることがあります。



Ｑ：　秋分点移動と　近日点移動とは同じ方向ですか？

Ａ：　いいえ。　地球の公転軌道上の春分点移動（歳差運動）と近日点移動（近点歳差）の方向は異なります。

　　　歳差運動（春分点移動）:　　　方向: 西向き（逆行方向）　　　周期: 約26,000年　　原因: 主に月と太陽の重力による地球の自転軸の傾きの変化。

　　　近点歳差（近日点移動）:　　　方向: 東向き（順行方向）　　　周期: 約21,000年　　原因: 太陽系内の他の惑星（特に木星と土星）の重力と太陽の質量分布の影響

　　両者の影響が重なることで、地球の軌道や気候に複雑な影響を与えることがあります。



Ｑ：　地球以外の惑星の歳差周期を教えてください。

Ａ：　太陽系の他の惑星にも歳差運動がありますが、地球ほど詳しくは研究されていません。
　
　　　それでも、いくつかの惑星の歳差運動については次のような情報があります：

　　　火星:

　　　火星の歳差周期は約170,000年です。地球よりも長い周期ですが、火星も自転軸が傾いており、時間の経過とともにその軸が移動します。

　　　木星:

　　　木星の歳差周期は約500,000年とされています。木星は巨大で質量が大きいため、歳差運動の影響は地球よりも緩やかです。

　　　土星:

　　　土星の歳差周期は約1,700,000年です。これも非常に長い周期ですが、土星の輪や衛星の影響が歳差運動に寄与しています。

　　　天王星:

　　　天王星の自転軸はほぼ横倒しになっており、歳差運動の周期は約1,200,000年とされています。この独特な自転軸のため、歳差運動も特異です。

　　　海王星:

　　　海王星の歳差周期は約580,000年です。海王星は外部の巨大ガス惑星として、重力の影響を受けにくいですが、歳差運動は存在します。



Ｑ：　内惑星についてはどうですか？

Ａ：　内惑星（太陽に近い惑星、例えば水星や金星）の歳差周期も存在しますが、あまり研究されていませんが情報はあります。


　　水星

　　水星の自転軸の傾きは非常に小さいため、歳差運動の影響はほとんど無視できるレベルです。

　　そのため、水星の歳差周期は非常に長く、詳細な値はまだ確立されていません。

　　金星：金星は自転が非常に遅く、逆向きに回転しています（逆行自転）。金星の歳差運動の周期は　117,000年とされています。



Ｑ：　では太陽に歳差はありますか？

Ａ；　はい、太陽の自転軸にも歳差運動があります。

　　太陽の自転軸がゆっくりと円を描くように動くこの現象は、一般に「太陽の歳差運動」と呼ばれます。

　　ただし、地球の歳差運動と比べてその周期は非常に長く、およそ23万年から24万年とされています。

　　太陽の歳差運動は、太陽系の他の惑星や天体の重力的影響によって引き起こされると考えられています。



Ｑ：　月の潮汐ロックについて教えてください

Ａ：　月が地球に同じ面を向けているのは、「潮汐ロック」と呼ばれる現象の結果です。以下にその理由を説明します：

　　　重力の影響：地球の重力が月に強く働き、その結果として月の自転速度が減速されました。このプロセスは長い時間をかけて進行します。

　　　潮汐摩擦：　月が形成された初期には、自転速度が速かったと考えられますが、地球の重力によって引き起こされる潮汐力が月の内部に摩擦を生じさせ、

　　　自転速度を徐々に減速させました。

　　　共鳴状態：　最終的に月の自転速度はその公転周期と一致するようになり、これにより月は常に同じ面を地球に向けるようになりました。

　　　現在、月の自転周期と公転周期は約27.3日で一致しています。

　　　この状態は安定しており、一度達成されると長期間持続します。これが理由で、私たちが見る月の面は常に同じなのです。



Ｑ：　潮汐ロックは月以外の衛星や惑星でもありますか？

Ａ：　はい、潮汐ロックは他の太陽系の多くの衛星で起こっていますし、惑星でも将来的に起こりうる現象です。

　　ただし、それぞれの天体が潮汐ロックに到達するまでの時間は、惑星の質量、距離、自転速度、引力の強さなどの複数の要因に依存します。

　　以下にいくつかの例を挙げます：

　　火星の衛星：火星の衛星フォボスとダイモスは潮汐ロックに近い状態にあります。

　　　　　　　　　特にフォボスは火星に非常に近く、将来的には完全に潮汐ロックされると考えられています。

　　金星：　金星はすでに地球に対して非常にゆっくりと自転しており、逆行自転をしています。

　　　　　　潮汐ロックが完全になるにはさらに時間がかかるかもしれませんが、可能性はあります。

　　ガリレオ衛星：　木星の大きな衛星であるイオ、エウロパ、ガニメデ、カリストはすべて木星に対して潮汐ロックされています。

　　　　　　これは木星の強力な引力の影響によるものです。

　　太陽系の他の惑星や衛星も、長い時間スケールで潮汐ロックに至る可能性があります。ただし、これには非常に長い期間が必要です。


Ｑ：水星についてはどうですか？
　
　　水星は完全には潮汐ロックされていませんが、太陽に対して非常に特殊な軌道を持っています。

　　水星の自転周期は約58.6日、公転周期は約88日です。興味深いことに、水星は3回自転する間にちょうど2回太陽を周回します。

　　これは　「３：２のスピン・オービタル共鳴」　と呼ばれます。

　　この共鳴の結果、水星の表面の特定の地点は、再び同じ位置に太陽が戻るまでに約176日かかります。

　　つまり、水星の1日は2水星年に相当します。この状態は完全な潮汐ロックではありませんが、引力の影響による共鳴状態であり、

　　水星の特殊な自転と公転の関係を示しています。


と、まあこんな感じで　いまさら　「子供相談室」　では訊けないような疑問にほとんど答えてくれます。

他にも質問してみたのですがそれはまたの機会にしましょう。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（２０２４年１２月３１日）




　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

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