地球と太陽と月の関係

質問

ふと疑問に思ったのですが
なぜ地球は太陽の周りを回らないといけないのでしょうか？
また月はなぜ地球の周りを回って太陽の周りを回ろうとしないのでしょうか？
詳しい方教えてください。

回答No.7

sanori · ベストアンサー

すでに回答は出ていますが、不足のところがありますので、説明を足します。

＃６さんの説明により、
「月から見て、地球の距離までの距離は、月から太陽までの距離の４００分の１しかない」
ということが示されています。
そして、
引力（重力）は、距離の２乗に反比例しますから、

「月が地球から受けている引力は、太陽からの引力の４００の２乗倍、すなわち１６万倍です！」・・・・・

・・・・・とするのは間違いです。

（＃６さんの説明が間違いということではなく、地球引力のほうを余計に受けているとすると考えれば間違いであるということです。ですから、専門家の＃５さんの説明は、・・・・・・・。）

引力は、引力の源の質量に比例します。

太陽の質量は、地球の３３万倍もあります。
３３万÷１６万＝だいたい２
ですから、月は、地球よりも太陽のほうから２倍ぐらい大きい引力を受けています。

では、
現実に起こっている「月は地球を回る」という状況を、どう解釈するか？

・・・こんなイメージでいかがでしょうか？

「一定速度で走行している新幹線の中で、大道芸人がジャグリングをしている」

つまり、この大道芸人が地球、ジャグリングされている球が月です。

一緒にコンビで新幹線に乗っています。

また、
大きい星に引力を受けている小さい星が、大きい星の周りを回る理由の説明は、＃５さんの説明が、とても良いです。
私も、同じ手で小学生に説明したことがあり、一発で理解してもらえました。（笑）

ただ、
「なぜ、ほぼ円軌道になっているか？」についての説明は必要ですので、説明を足します。

彗星の軌道は円軌道ではなく、非常に細長い楕円軌道です。
太陽の周りを楕円の形で回っています。

（ちなみに、板の上に２本釘を刺して、その周りに輪っかになった糸をかけて、さらに、その中に１本の鉛筆を入れ、鉛筆で糸がピンと貼るようにして三角形になるように保ちつつ、１周すると、鉛筆が書いた軌跡が楕円＝彗星の軌道になります。２本の釘のうち片方だけが太陽、もう片方はなぜか物理法則とは関係の無い「謎の点」です。）

ですから、何十年に１回とかしか、地球や太陽の付近にやってこないわけです。

なぜ楕円になるかというと、
「太陽系のはるか遠くから、太陽系に向かって落っこちてきた」のがスタートだからです。
（ＮＨＫのテレビでは、太陽系を遠目に取り巻く、雪みたいな星の集団があって、そこから雪のかけらが落っこちてくるのが彗星だと解説してました。それが生命の起源にも関係あるとか無いとか・・・。）

一方、
地球は、ほぼ円軌道で回っています。
この理由は、
太陽系の始まりが、元々「渦」だったからです。
渦の中心あたりに出来たでかい塊が太陽、取り巻きの部分のところどころで局所的に密度が高い部分がお互いの引力で小さい集団を作って星になったのが惑星です。
月も、その渦と概ね平行になって出来たので、地球の公転軌道と地球の公転軌道もほぼ同一面内になっています。
だから、しょっちゅう、月食だの日食だの起こるわけです。（同一平面内に無いと、人間の一生で日食や月食が１回見れるだけでも、おそらく、宝くじ１等以上のラッキーさです。）

長く書きましたが、

・新幹線に乗ってる人が地球、月はお手玉。

・地球は遠くから落ちてきたのではなく、元々太陽と同じ渦の中にあった。

です。

なお、

同じぐらいの大きさの星同士だと、一方の周りを他方が回る状況にはならず、鉄亜鈴を回転させながら放り投げたときのように、ペアで回ります。
重心の周り（つまり、何も無い部分の周り）に回ります。
実際、そういう星のペアがあることが、観測で確認されています。場所や名前は忘れましたが。

回答No.6

wflower

「なぜ地球は太陽の周りを回らないといけないのでしょうか？」については、よい回答が出ているようですので省略します。
　「月はなぜ地球の周りを回って太陽の周りを回ろうとしないのでしょうか？」についてお答えします。
　実は、月も太陽の周りを回っています。地球の周りを回りながら太陽の周りを回っているというと、らせんのようなイメージを浮かべてしまいますが、違います。
　太陽と地球の距離は１億５千万km、地球と月の距離は38万km。仮に太陽に対する地球の軌道を半径１mとすると、月は地球から2.5mmのところを回っていることになります。直径２mの円に幅５mmでらせんを描けますか。しかもそのらせんは12回しか巻いてはいけないのです。
　無理ですよね。自然界ではもちろん無理です。極端に言うと、月は太陽の周りを角の取れた12角形のような軌道で回っているのです。（もちろん、太陽を中心に考えればということです。）
　言葉だけで説明するのは難しいですね。

回答No.5

bullfrog

重力の問題です。

地球上で横にボールを投げたら、十数メートル先の地面に落ちます。
機械を使ってもっと勢いをつけたら、もっと遠くに落ちるでしょう。
とんでも無い勢いで投げれば（空気抵抗を無視したなら）、地球は丸いわけですから、地表の弧に沿って落ち続け、いつまで経っても地面に落ちないという状態になります。

地球も、太陽に向かって常に落ち続けています。しかし、太陽に対して直角の方向にすごい勢いで飛び続けているので、太陽を中心とした円を描き続けているのです。

月も同様に地球に向かって落ち続けながら、地球を中心とした円を描いているわけです。
月にしてみれば、太陽はとても遠くにあるので、地球の重力の方がよほど影響力があるのです。そのため、月は太陽の周りを回るのではなく、地球の周りを回っているのです。

回答No.4

luune21

一旦進み始めたら、どこまでも真っ直ぐに進む羊がいたとします。たとえば一度東に進み始めたら、どこまでも東に歩いて行くといったぐあいです。そんな羊が、今、目の前を東に進んでいます。なにもしなければ、もちろん、その羊はどんどん東へ進んで、やがて遠くへ行ってしまて見えなくなってしまうでしょう。

ところが、その羊が目の前(自分の北の方にいたとします)に来たときに、羊の胴をロープで結んで、長く伸ばしたロープの反対端を輪っかにして杭に留めてみます。さて、羊はどうなるでしょう。

羊は、当然真東へ進もうとするのですが、ロープ(杭)に引っ張られてちょっと南よりに曲がってしまうでしょうね。そしてその南よりの角度で、また真っ直ぐ進もうとするのですが、まだ引っ張られているので、さらに南よりの角度の方へ進みます。結局、羊は、そうやって杭のまわりをロープの長さを半径とした円を描くように永久にぐるぐると回らされるはめになります。

太陽と地球、地球と月の関係はこのようなものです。この場合、ロープの力がお互いのバランスされた引力ということです。
しかし、実際は片方が杭ではなく、もう一方も羊のような感じです。つまり二匹の真っ直ぐにしか進めない羊が互いにロープで引き合っているようなものです。この羊の大きさ(つまり引っ張る力)が同じくらいであれば、お互いにグルグルと回りあうことになります。片方が巨大でもう一方が小さかったら、巨大な方は、ほぼ同じところでぶれるように回っている程度で、小さいほうだけが巨大な方の周り回っているように見えることでしょう。

ただし、羊の進む力がロープを切ってしまうくらい強かったら、羊は円の接線方向に解放されて、そのまま真っ直ぐにどこまでも行ってしまいます。反対に、大きい羊にロープを手繰り寄せるように強く引っ張られていると、小さい羊はやがて大きいほうと衝突することになりますね。

また、羊の真っ直ぐ進む力は、ニュートンの第一法則(慣性の法則)のたとえです。運動している物体は外から力が加わらない限り、その運動の状態を維持する、というものですね。ただし、それは運動の性質を説明したもので、なぜそうなるのかは誰にもわかっていません。
とにかく真っ直ぐに進もうとするが、バランスよく他のものに引っ張られれば回ってしまうものだと理解すればいいでしょうね。

まとめると、月は地球に結ばれていて、地球は太陽に結ばれているという感じです。しかし、実はその太陽も銀河中心に結ばれていて回っています。銀河はアンドロメダ銀河に結ばれているのですが、引っ張られてやがて衝突してしまうと予測されています。

回答No.3

Kon1701

月は地球の周りを回っている、ですが、実は太陽の引力がはるかに大きいのです。
地球からみれば月は地球の周りを回っていますが、太陽から見れば月も地球と同様、太陽の周りを回ってます。
では、なぜ月と地球は太陽の周りを回っているか？　
回転していることで安定した位置関係を保っている、ともいえますね。

回答No.2

junra

太古の昔、太陽系創生の時地球は太陽の自転に捕らわれ太陽の周りを回るようになりました。
月ももともとは地球から分かれたという説があります、創世記の年代を調べるとほぼ地球と同じ年代だそうです。多分双子星みたいなかたちで互いの自転活動と引力が微妙な関係で地球の公転活動に取り込まれたみたいです。

回答No.1

OsieteG00

http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=1914394

1.
昔から回っていてとまる理由が無い(慣性の法則)

2.
太陽よりも地球のほうが近いので地球の引力に引かれているから