公転周期

一般小学生

まとめ

【定義】
天体が他の天体の周囲を1回転するのに要する期間。月の公転周期には、背景の恒星を基準とした「恒星月」(約27.3日)と、太陽との位置関係に基づく満ち欠けの周期である「朔望月」(約29.5日)の2種類が存在する。

学習の要点

  • 重要語句:恒星月、朔望月、南中時刻の遅れ、日周運動
  • 用語の意義:月の公転運動によって、地上から見える月の位置や形が規則的に変化する仕組みを理解するための基礎概念である。

解説

月は地球の周囲を約27.3日かけて公転している。地球の自転によって月は東から西へ動いて見える(日周運動)が、月自身の公転方向は西から東である。このため、同じ時刻に観測すると、月の位置は前日よりも毎日約13度(約12~13度)ずつ東へとずれていく。

この公転の影響により、月が南中(真南に来ること)する時刻は、1日ごとに約50分ずつ遅れる。この計算は、地球が1回転(360度)する間に月も公転軌道上を移動しているため、月を正面に捉えるために地球がさらに余分に回転しなければならないことから導き出される。

また、月が1回転(360度)して元の位置に戻るまでが約27.3日であるのに対し、新月から次の新月までの「満ち欠けの周期」は約29.5日となる。この約2.2日の差異は、月が地球のまわりを公転している間に、地球もまた太陽のまわりを公転しているために生じる現象である。月が地球を1周した時点では、地球の移動によって太陽との角度が変わっているため、再び新月(または満月)の状態になるには、月がさらに公転軌道を約2.2日分進む必要がある。

補足
月の軌道は楕円であるため、公転速度は常に一定ではなく、日ごとの移動距離や南中時刻の遅れにはわずかな変動が生じる。

小学生のみなさんへ

月が地球のまわりをぐるっと1周することを「公転」といい、1周するのにかかる時間を「公転周期」といいます。

月が地球を1周するのには約27.3日かかります。月は西から東へと動いているため、同じ時刻に月を見ると、昨日の位置よりも少しだけ左(東)にずれて見えます。

この動きのせいで、月が真南に来る「南中」の時刻は、毎日およそ50分ずつ遅くなっていきます。昨日夜の8時に真ん中にあった月は、今日は夜の8時50分ごろにならないと真ん中に来ないということです。

また、月が地球をまわっている間に、地球も太陽のまわりを動いています。そのため、月が1周しても、太陽との角度の関係でまだ同じ形(満月など)にはなっていません。形が元通りになる「満ち欠けの周期」は約29.5日で、公転周期よりも約2.2日長くなるのが特徴です。

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