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惑星テラ見聞録は、答えを探す切っ掛けを提案します。
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このページは、今日の宇宙画像
2007年7月12日号 です。
2007年7月12日号 です。
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問いに遭遇し、答えを得て、理解へ歩む
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2002年6月15日開設
2005年8月15日改訂
2005年8月15日改訂
| 項目 | 太陽系 |
| 主題 | 太陽、地球 |
| 出典 | NASA, その他天文台 |
| The Most Distant Sun | |
| Source : NASA Processing : Planet Terra Memoirs, the-cosmos.org |
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| Explanation | |
When is the Sun most distant from Earth? It happened again just this past weekend. A common misconception is that the Sun is most distant during the winter, when it's the coldest. In truth, however, the seasonal temperatures are more greatly influenced by the number of daylight hours and how high the Sun rises. For example, during northern winter, the tilt of the Earth causes the Sun to be above the horizon for a shorter time and remain lower in the sky than in northern summer. The picture compares the relative size of the Sun during Earth's closest approach in January (northern winter) on the left, and in July (northern summer) on the right. The angular size of the Sun is noticeably smaller during July, when it is farther away. If the Earth's orbit was perfectly circular, the Sun would always appear to be the same size. These two solar images were taken from Spain during 2006, but the same effect can be seen in any year from any Earth-bound location. |
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今日の宇宙画像は、私たちの感覚的な思いと自然の偏差についてです。 私たちの地球と太陽が一番近い時、つまり、近日点がいつなのか考えたことがありますか？ 財産に影響するわけでないので、日頃は見落としがちですけれども、天文学的に見るならば、財布の重さに微妙に影響するかもしれません。 ということで、今日は、季節の変化、つまり、太陽と地球の親近度合いについてです。 夏に太陽が一番遠いなんて北半球では信じられませんよね。 けれど、なんでも有りが今の日本政権と森羅万象の宇宙の実態です。 最近、ビデオ制作で字幕の関係で文字数の制限に見舞われていたために、静止画ページが思わぬ長文の被害を受けました。 地球画像は、長文が通過したので普通の予定です。 2007年7月12日 t.sasaki |
| 最も遠い太陽 |
| 画像の説明 |
いつ太陽は地球からとても遠いですか？ それが、まさにこの前の週末に再び起こりました。 一般的な誤解は、最も冷たい時の冬の間、太陽がとても遠いということです。 しかし、実際は、季節の温度は、昼の時間とどれほど高く太陽が上がるかによって、非常に影響されます。 例えば、北の冬の間には、地球の傾きが、太陽に北の夏の空よりも短い時間の間地平線上に低く留まらせます。 この画像は、左で地球の北の冬1月、そして右で北の夏の7月で、共に最接近の間の太陽の相対的な大きさの比較です。 太陽の角大きさは、より遠くに位置する時の7月の間に目立って小さくなります。 地球の軌道が完全に丸かったならば、太陽は、いつも同じ大きさのように見えるでしょう。 これらの2つの太陽の画像は2006年の間にスペインで得ましたが、同じ効果は、地球上のどのような位置からでも毎年でも見ることができます。 |
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極地の昼と夜に関する一般の誤解は、北極圏と南極圏で、太陽が春に一回昇って、秋に一回沈むということです。 従って、昼と夜は、最後にそれぞれ183の暦日の間絶え間ないと誤って考えられがちです。 これは、極の即域だけで真実です。 太陽が沈まない夏と太陽が昇らない冬とが、北極圏と南極圏の極点に起こるだろうということです。 高緯度になるにつれて、「真夜中の太陽」または地球の向こう側の「暗い正午」の期間が、次第により長くなります。 例えば、北極点からおよそ830キロメートルに位置するカナダのエルズミア島北端にあるアラート軍基地と気象観測所では、太陽が2月中頃に地平線よりこっそりと現れ始めます。 そして、日を追う毎に少しずつ高く登り、少しずつ長い間起きています。 3月21日までに、太陽は、12時間も顔を出しっぱなしにします。 しかし、2月中頃は、最初に明るくはありません。 |
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| Source : NASA Processing : Planet Terra Memoirs, the-cosmos.org |
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太陽のその最初にホンの少し出現する前に、アラートの空は、太陽が見せる姿を毎日大きくするために、薄明かりあるいは地平線上の夜明け前の白熱光を1ヶ月以上示していました。 6月21日を挿む週で、太陽は、最も高いところに位置して、一度も地平線の下に行かずに空を一周するように見えます。 それは、太陽が最終的に地平線に消える10月の中頃までの長い期間続きます。さらに数週の間、「日」は薄明かりの衰えを強めながら跡を残します。 最終的には、12月21日を挿む週で、何も暗闇を壊すことができません。 冬も遅くになって、光の最初のかすかな打ち寄せが、１日のちょっと分の間だけ一時的に地平線に触れて、それから、2月の日の出まで毎日継続時間と夜明け前の明るさを増大します。 |
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| 地球は、私たちの太陽系の全ての惑星のように、太陽を囲む楕円軌道にあります。 地球の場合には、太陽との近日点と遠日点の差がとても非常に小さいように、その軌道がほとんど真円に近いです。 地球の軌道は、黄道と呼ばれる二次元の平面の定義です。 地球が、太陽を一周するのにおよそ365日がかかります。 これは、地球が宇宙で太陽のまわりを毎時およそ11万キロメートルで突進していることを意味します。 地球が、太陽を完全に一周する時間が、いわゆる1年です。 地球の軌道運動による影響とその自転軸の傾きが、季節を生じさせています。 |
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| Source : NASA Processing : Planet Terra Memoirs, the-cosmos.org |
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| Source : NASA Processing : Planet Terra Memoirs, the-cosmos.org |
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太陽は同じ方向にいつも昇りますか？ 季節が変わるごとに昇る太陽の方の方向も、また変わります。 太陽はいつも昇り、冬至に日中南で最も遠く、夏至に北で最も遠く沈むでしょう。 北半球では冬至で最少の日光になり、南半球では最大の日光の日です。 実際には北の冬の最初の日になる冬至で多くの国では、季節の変化を迎えます。 地球の表面と大気圏の中の太陽の暖房で保存されたエネルギーが、この冬至の期間が冬の間で最も低い時に近いです。 北の日光時間が、冬至から毎日、6月まで増加します。 この画像は、ギリシャの小さい町の上の年を通した昇る太陽の異なる方向を描写しています。 |
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ここからは、季節と地球の軌道に関するミランコビッチ周期について考察してみましょう。 私たちは、全ての季節が地球の回転軸の傾きによって起こされることを教えられています。つまり、地球の軌道面に対して地球の軸が垂直な方向から23.4度の乖離に起因するということです。 まさに、地球が毎年1回太陽のまわりを公転する時に、宇宙での回転軸の方向が、ほとんど固定されたままという状態です。 その結果として、地球がその軌道で特定の場所にあるとき、北半球は太陽に傾いて夏を経験します。逆に、太陽から離れて傾く南半球では、冬の季節になります。 6ヵ月後、地球が太陽の反対側にあるとき、北半球は、太陽から離れて傾き冬を経験します。そして今度は、太陽に傾く南半球では、夏の季節になります。 このように、同じ地球に住んでいても東西で昼夜が逆なように、地球の軸の傾きのために南北で季節が逆になります。 至点は、地球のその軌道の位置がその軸が最も直立的な状態で、太陽に傾くか遠くなるかの分岐点で年に2つの日付の印しです。 これらは、その時期が太陽の方へ傾く半球では夏の象徴として昼が最長で、反対の半球では冬で最も昼が短く夜が最も長くなります。 しかし、複雑な要因があります。 地球の軌道は、完全な円に非常に近いけれども、ちょっと歪になっています。 地球の軌道面は、いくぶん楕円で、それは、地球と太陽の間の距離が、年のコース上で異なることを意味します。 季節を引き起こすには、この影響はあまりに弱いのですが、それは季節の深刻さに若干の影響を与えているかもしれません。 以下で、この可能性を説明します。 地球は、12月の冬至の後のおよそ2週間だけ、1月の初めに太陽に最も近い軌道の点である近日点に着きます。 このように、地球が太陽に最も近くに位置するころに、冬が北半球から始まります。 これは、重要なことでしようか？ 至点と近日点の時が、それほど近い理由があるのでしょうか？ 2つの期日の近くが、私たちが生きる特定の世紀の偶然の一致であると判明します。 近日点の日付は固定し続けませんが、非常に長い時代上で、その年の内にゆっくり逆行、つまり、その後に移動します。 近日点の日付のこの長期の変化が、地球の気候に影響するという若干の証拠があります。 私たちは、異なるいくつかの方法で年の長さを計ることができます。 昼夜平分時（春分、秋分）から昼夜平分時（秋分、春分）、同じように至（夏至、冬至）から至（冬至、夏至）までのその年の長さは、回帰年と呼ばれます。また、その長さは、私たちの暦であるグレゴリウスのカレンダーの基礎です。 基本的に回帰年は、季節の完全な一巡りのその年です。したがって、私たちが通常の目的のために、季節の完全な一巡りを使用することは当然です。 しかし、さらに、私たちは、近点年と呼ばれる近日点から近日点まで、その年の長さを測定することができます。 平均して、近点年が回帰年よりも約25分長くて、したがって、近日点の日付は時間とともにゆっくり動くように、58年ごとに約1日まで逆行します。 近日点の日付は、約21,000年で完全に回帰年を通ってこのように移動します。 私たちが長期的な傾向について、ここで話していることに注目することは重要です。 私たちの閏年周期、および地球の運動に対する月の影響により、至と近日点の日付と時間が毎年の小さな変化になります。 同時に、軌道は摂動と呼ばれる小さい変化に左右されることがあります。 地球の軌道は、楕円で遅い変化は、その方位にあり、それは宇宙で徐々に近日点を移します。 軸の歳差運動と軌道の方位の変化の2つの影響は、近日点に関して季節を変えるために一緒に働きます。 従って、 私たちが季節の発生に調整される暦年を使うので、近日点の日付は、年を通して徐々に逆行します。 日付の完全な周期を作るのに21,000年かかります。 地球の軌道がほとんど円状で近日点の太陽までの距離が、遠日点のその距離より約3%だけ少ないので、21,000年の周期が気候学的に、それがとても重要なことになりそうもありません。 すなわち、近日点が1月または7月に生じても、私たちの季節が非常に影響を受けていることは無さそうです。 ただし、少なくとも現在の場合はです。 地球の軌道の楕円の偏心率も、ほとんど0の真円から約3倍の現在値まで、非常に長い期間で変化しています。 軌道の偏心率は、およそ100,000年の時間的尺度によって周期的に変わります。 ですから、21,000年の近日点移行周期が、いやしくも気候に影響を及ぼすならば、それが軌道偏心率が比較的大きかった時、より広い間隔を開けた時代の間にあるだろうという推測は合理的です。 すなわち、気候学的に、偏心率の100,000年の周期は、近日点の21,000年の周期を調整するはずです。 実際、火星は地球よりもはるかに偏心的な軌道であり、また、見たところでは、その51,000年の近日点周期は、気候および優勢な風向きに重要な影響を惑星に及ぼしています。 地球の気候に影響する可能性を持っている別の重要な周期があります。 それは、軌道面と直角な方向についての地球の軸の傾きにおける41,000年の変化です。 この変化は歳差運動と異なって、移動が正しい場合に二つは互いに偏向を与えて、天文学的には、非常に小さい影響があります。 傾斜が前後にホンの数度だけ異なって、23.4度の現在の値は、その範囲の中央に近いです。 しかし、気候学的に傾斜変化は、季節の極端にかなり直接的な影響を及ぼす可能性があります。 結局、それは第一に、私たちの季節を引き起こす傾斜で、地球の軸がその軌道面に対して垂直ならば、季節がまったくないでしょう。 ここで記述した天文周期は、気候について1920年代に潜在的影響の詳細な理論を提供したセルビアの科学者ミルティン・ミランコビッチによるもので、ミランコビッチ周期（サイクル）と呼ばれています。 ミランコビッチの業績は、氷河時代を説明する時の試みであり、それは19世紀にジョセフ・アドヒマールとジェームズ・クロールによって仮定された気候変化以前の天文学の理論を基にしていました。 ミランコビッチ理論が天文学的に基礎がしっかりしているけれども、それは論争中です。 理論は、異なる緯度で異なる影響を予測して、このように、世界的または少なくとも半球体の気候変化の予報としてのその使い方は、明確ではありません。 しかし、見られる支配的な気候周期は、約100,000年の期間があります。 これは、地球の軌道の偏心率の変化の期間と一致しますが、ここで概説した理論は、私たちがこの期間を直接見るべきであると予測しません。偏心率の影響は、21,000年の近日点周期の調整としてのみ現れなければなりません。 大気の二酸化炭素が、軌道影響を拡大する際に主要な役割を果たすかもしれないことを最近の証拠は示しますが、地球の軌道の偏心率が、そのような直接で重要な方向で気候に影響を与えることができるメカニズムは知られていません。 しかしながら、一部の研究者は、まだ、100,000年の気候周期と軌道の変化の間の関係について疑問を抱いています。 したがって、長期的な気候変化ともし天文学の原因にそれらの関係があるならば、多くの問題が残ります。 例えば、氷河時代の全体の対象とそれらの起源の天文理論の発展が、問題を解くひとつの鍵を提供するかもしれません。 |
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