南中時刻のずれ

一般小学生

まとめ

【定義】
地球の自転により天体は東から西へ動いて見えるが、月の公転の影響によって、月が南中(真南の空に来ること)する時刻が、前日よりも毎日約50分ずつ遅れていく現象。

学習の要点

  • 重要語句:月の公転、南中、朔望月(さくぼうげつ)、恒星月(こうせいげつ)
  • 用語の意義:月が地球の周囲を公転しているために、地球から見た月の位置が日々東へ移動することを確認し、時刻の変化を定量的(約12度、約50分)に理解する。

解説

月は地球の自転と同じ方向に、約27.3日(恒星月)で地球を1周している。地球が1回自転する間に、月も公転軌道上を西から東へと進むため、翌日の同じ時刻には、前日の位置よりも約12度(360度÷29.5日≒約12.2度)ほど東へ移動して見える。

地球が自転する速さは1時間に15度(1度につき4分)であるため、この約12度のずれを補うためには、地球がさらに約50分(12度×4分)回転しなければならない。この時間の経過分だけ、月の南中時刻や月の出の時刻は毎日遅れることとなる。

また、月が地球の周りを1周(360度回転)する間に地球も公転しているため、太陽・地球・月が再び一直線に並ぶ「満ち欠けの周期(朔望月:約29.5日)」は、月が1回転する「公転周期(恒星月:約27.3日)」よりも長くなる。この差は約2.2日であり、天体の相対的な位置関係によって生じる誤差である。

補足
月の軌道は楕円であるため、実際の遅れは毎日一定ではなく、時期によって40分から60分程度の幅がある。

小学生のみなさんへ

月が真南の空に来る「南中(なんちゅう)」の時刻は、毎日同じではありません。前の日よりも、毎日およそ50分ずつ遅くなっていきます。

なぜなら、地球が1回転する間に、月も地球のまわりを少しずつ回っているからです。月は1日に約12度ずつ、西から東へと進んでいます。

地球がくるっと1回転して同じ時刻になっても、月は少し先に進んでしまっているので、地球がもう少し回らないと月を正面に見ることができません。その「追いかける時間」が、毎日約50分かかるのです。

また、地球も太陽のまわりを動いているため、月が地球をちょうど1周する時間(約27.3日)と、月が新月から次の新月になるまでの時間(約29.5日)には、約2.2日の差が生まれます。

記事の内容に誤りがありますか?

⚠️ 修正を提案する