地球の公転の詳細

質問

地球は太陽との公転面に対して、地軸が66.6度傾いて公転しているということだけは分かっています。
ここで質問です。

（１）上で述べた「公転面」とは、太陽の赤道と地球の中心点（仮に地球の地軸が傾いていないとすれば赤道）を結ぶ水平の面という位置付けになるのでしょうか。
（２）地球の地軸の傾きは、１年間で一回転するということなのでしょうか。
（３）地球が公転する軌道が楕円であるなら、その軌道と（２）の傾きはどう結び付くでしょうか。また、地球の公転速度は一定でしょうか。
（４）（１）の内容が正しい場合には、太陽系内の他の惑星も（１）の公転面の延長上、別の言い方で言えば平面上に位置しているのでしょうか。
（５）以上の内容を説明してくれるような本があれば教えていただきたいです。

ご存知の方がいらっしゃれば、上記の一つでもよいので教えていただきたいです。宜しくお願いします。

回答No.2

sekisei · ベストアンサー

こんばんは。

（１）太陽の赤道は無関係で、地球軌道によって作られる楕円が含まれる面のことです。
参考：http://www.s-yamaga.jp/nanimono/uchu/taiyo-06.htm
地球軌道面に対して太陽の自転軸は7度傾いているようです。
（２）地軸は常に同じ方向を向いています。そのため北極星は一年中同じ場所にいます。
参考：http://www.max.hi-ho.ne.jp/lylle/hoshi1.html
（３）（２）の通りなので楕円であっても変化しません。
（４）（１）の通りなので各惑星は違う平面上にいます。惑星から除外された冥王星はこの傾きが大きいです。
（５）すいません、これについてはそれをメインに扱った本を私自身が読んだことが無いので本の題名自体は挙げられません。
ただこのあたりは天体力学など、また人工衛星や小惑星、彗星の観測を扱った本に載っていると思います。

一般的に太陽系の天体軌道を考える時は地球の軌道面を基準にして考えます。
参考：http://www.f-space.co.jp/~m-kudou/kudohmichiko/elem1.htm
これの2枚目の絵です。
この中の黄道面というのが地球軌道面になります。

ただし、地球の軌道も他の天体の軌道も長い目でみれば変化しています。

お礼

ご回答いただき、有難うございました。

（１）（４）（５）については、納得できたのですが、
（２）（３）については少し分からない所があります。

地球の地軸は公転面に対して、常にどの方向を向いているのでしょうか。
例えば公転面を真上から見て、太陽の上を春分、右を夏至などと位置づけた場合、
北極点は、地球の見かけ上の中心点から一年中真右に、少しずれて見えるという位置感覚で正しいでしょうか。
また、地球の公転の軌道が楕円であるなら、
太陽と地球が最も近づく時期は春分と秋分ということでしょうか。

回答No.6

sekisei

＞今回教えていただいた・・・・
その通りだと思います。
　　　　　　　　/春
　　夏/　　　　　○　　　/冬
　　　　　　　　/秋
地軸だけ抜き出して地球軌道を斜めから見ると上のような感じでしょうか。

新しい疑問の方ですが。
（１）は太陽は公転はしません。
ケプラーの第１法則の図の太陽の位置で止まっています。
http://www.bekkoame.ne.jp/~kitamula/javasoft/syukai2.htm
上のページの地球（水色）を太陽に、人工衛星（赤色）を地球に置き換えて見てください。

＞上記の質問は・・・・
了解です。あ、この場合は補足の方に書かれると他の回答者さんにもメールが行きますので便利ですよ。

ソフトの件は、画面上の方に色々ボタンがありますがその左の方に「地」と言うのがあるかと思います。その隣に球体に棒が刺さったような絵のボタンがあります。
それを押すと各惑星の地軸が表示されます。
同じボタンの列の右の方に時計のボタンがあると思います。
それを押すと右下に進行時間調整の小さいウィンドウが出てきます。
「秒」のところを日や月に変えて”レバー”を右に調整すると動き出します。
直接年月日を調整しても（動画にはなりませんが・・）いいと思います。

お礼

今回ここで質問したおかげで、質問当初の疑問を解消することができました。
太陽の公転に関しては、疑問がどんどん出てきて収集がつかなくなる可能性があるので、とりあえずはここを締めようと思います。

いろいろと親身に回答してくださり、有難う御座いました。
「太陽系シュミレーター」の操作方法も参考になりました。

回答No.5

apoptosis2

NO3の者です。
そして、お礼の所にある「地球の公転速度自体は、地球が太陽に最も近い位置にある時が最も速く、しかし、その「加速」については地球が太陽から最も離れている時に始まるいうことでしょうか。」という質問ですが、その通りです。地球は、一番遠い所から加速を始め、一番近い所を過ぎると同時に減速を始めます。

あと、まだ分からないと書いてある部分については、NO4の人が書いてあるとおりですので、ここには改めて書きません。
でも、こちらの方でも、少々無駄が多いけれどもわかりやすいＨＰを知っていますので、そちらの方のＵＲＬを参考ＵＲＬに載せておきます。

参考URL：

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9C%B0%E7%90%83

お礼

はっきりと、「その通りです」と言ってもらえると安心します。

実は自分もウィキペティアはよく使います。
今回の質問の内容については、調べていなかったですが。

再度のご回答、有難うございました。

回答No.4

sekisei

こんにちは。

＞北極点は、地球の見かけ上の中心点から一年中真右に、少しずれて見えるという位置感覚で正しいでしょうか。
そのイメージで合っています。

＞太陽と地球が最も近づく時期は春分と秋分ということでしょうか
これは間違いです。
地球軌道と太陽の位置関係は以下のホームページの一番下の絵のようになっています。
http://www.zoshindo.co.jp/Rjiten/mikake.htm
また、太陽に一番近づくのは冬で一番遠いのは夏となっています。

ブルーバックスだと「太陽系シミュレーター」というのがあります。
http://www.mm-labo.com/ambookreview/asin/4062744015.html
その名の通り太陽系のシミュレータでソフトの入ったCDが付いています。
また、このCDに入っているシミュレータソフトの旧バージョンはネットでフリーソフトで公開されています。（私も愛用してます）
http://www.star.t.u-tokyo.ac.jp/~takahei/SssimWin/
このページの「太陽系シミュレーター本体 をダウンロードする」からダウンロードして使ってみてください。
自転軸を表示させ、一年を早送りで動かして見ることもできます。
（もし使用法がわからない場合はまた聞いてください）

お礼

再度のご回答、有難うございます。
Ｎｏ.２でのお礼で、間違えて書いてしまった所があるのですが、

＞例えば公転面を真上から見て、太陽の上を春分、右を夏至などと位置づけた場合、
右を夏至→左を夏至の誤りです。

今回教えていただいた「ケプラーの第１法則の図」を参考にすると、「惑星（地球）」の見かけ上の中心点（円の真ん中）よりもやや右に常に北極点があるということになりますね。

ここで新しい疑問が出てきてしまったのですが、
（１）太陽の公転は、この図（ケプラーの第１法則の図）での近日点の方向に向かって進んでいるのでしょうか。
（２）（１）が正しいとすれば、地球の公転軌道としての楕円は、その円を完成させたことがないことになると思いますが、どうでしょうか。

上記の質問はsekiseiさんだけに向けたというよりも、不特定多数の方へ、という意味でしています。
ので、回答を強制しているわけではないことをご了承ください。

「太陽系シミュレーター」をダウンロードしました。
面白いなあと思いましたが、これをどのように利用していくことが出来るかはよく分かっていません。

回答No.3

apoptosis2

(1)少し違います。正確には、太陽の中心と、地球が公転している軌道上の二点が同一平面上にある時、その平面のことを公転面といいます。

(2)地軸は回転しません。

(3)地軸は回転しないので、傾きは常に一定です。
そして公転速度は、太陽から一番離れた位置にいるときが一番遅く、近くなればなるほど速くなります。理由は、太陽に近づけば近づくほど、太陽の引力が強くなり、少し動きが遅くなります。

(4)(1)が違うのでコメントしにくいですが、質問の意図するものを「太陽の赤道と地球の中心点（仮に地球の地軸が傾いていないとすれば赤道）を結ぶ水平の面に、すべての惑星があるのか」ととった場合、位置していません。
冥王星（現在は正式には惑星ではありませんが）の軌道が一番大きくずれています。（何度かは忘れました。）そしてそれ以外の惑星も、わずかながら、ずれています。

(5)本はすみませんが、知らないです。

お礼

ご回答いただき、有難うございました。

Ｎｏ.２の方の回答と重ね合わせて理解させていただきましたが、
Ｎｏ.２さんのお礼で書いた内容と同様に、
（２）（３）については、少し分からない所があります。

また、ご回答内の（３）についてですが、
地球の公転速度自体は、地球が太陽に最も近い位置にある時が最も速く、
しかし、その「加速」については地球が太陽から最も離れている時に始まるいうことでしょうか。

回答No.1

N64

只今、ブルーバックスの、温度から見た宇宙・物質・生命 (単行本) ジノ・セグレ (著) 、という本を読んでいますが、その中に、地球が誕生してから地軸が何度も変化したということが、書いてあります。定量的なことは書いてありませんが、読んでいて、なるほどと思います。太陽系の起源についても乗っており、惑星の公転軌道がなぜ、同一平面上にあるのか、の話も書いてありました。

お礼

ご回答いただき、有難うござしました。

参考にさせていただきます。
分かりやすい内容であれば、自分も読んでみたいと思いました。