地軸の傾きは公転面長径のどちら向きですか

質問

地軸の傾きが太陽方向になった時に夏冬になり、傾きが太陽方向と垂直になった時に春秋になるのだと思っています。黄道傾斜・赤道傾斜は平均23度26分（23.4度）とのことですが、どちら向きに傾いているのでしょうか。地球の公転軌道が楕円で、太陽の距離が0.9833AU～1.0167AU違うと大きく違うとのことなので、地軸の傾いている方向を知りたくなりました。
地球が近日点にあるとき太陽方向を0°とした場合に、地軸の北方向は公転面の射影でどちらに何度の傾きなのでしょうか。
添付画像のAなら０°、Bなら180°、Cなら90°or270°というイメージでお教えください。
webなどで詳しく載っているところがあれば、URLをお教えください。
地球以外の惑星の赤道傾斜角は理科年表に載っているのですが、これらの惑星の地軸も同じ方向を向いていて傾斜角度だけが違うのでしょうか。　もし同方向を向いているのであれば、それは何か理屈上でそうなるのでしょうか。

回答No.5

M_51 · ベストアンサー

ご存知と思いますが、黄道は地球の公転による太陽の通り道です。地球の公転面と一致します。天の赤道は地球の自転軸の方向である天の北極・南極の中間線です。地球の自転面と一致します。
天体の位置を表すには、黄道座標と赤道座標があります。経度の基準は、春分点で0°です。春分点で黄道と赤道は交叉します。春分点を太陽が通過する日が春分の日です。黄道と赤道が交差するもう一つ秋分点（180°）というのがあります。夏至のとき、太陽は黄経90°、冬至で270°です。

近日点の方向は、理科年表の惑星表に載っています。黄経102.972°です。黄緯は当然0°です。
質問の図からわかると思いますが、地球が太陽に最も近づくのは太陽がその反対側に来たときです。太陽が、黄経282.972°に来たときです。冬至から13日あとになります。

添付画像での角度は、Bの180°から太陽が東に12.972°動いたところです。

地軸の方向は、他の方もおっしゃるように歳差運動と言って、自転軸は2万6千年周期で回転運動をしています。十年単位になると、天体観測では考慮しなければならない量になります。
他の惑星でも周期は違いますが、同様なことが起こっています。
二つの惑星で、傾斜角が違うだけで同じ方向を向くこともありますが、天文学的スケールでは一瞬の出来事です。めったに起こる現象ではありません。

お礼

丁寧で親切な回答をいただき感謝します。　私にはちょっと難しかったですが、そのおかげで、理解が一歩進んだような気がしています。　黄道座標というのがあったというのも忘れていました。　理科年表に近日点黄経の値が記載されていたのはちらとみていたのですが、なんのことかもわかっていませんでした。　そのためせっかくの理科年表の値は軸の向きや近日点と冬至の関係の理解に役立てることができていませんでした。　　歳差運動との関連もつきました。　今までは、歳差運動は歳差運動、公転は公転、冬至は冬至で、バラバラの知識でした。　（冬至と地軸の傾きの関連はついていたのですが）　どうも、今までは理科というより、断片知識でしかなかったので、、、
おかげさまで、すっきりできました。　ありがとうございます。

回答No.4

vsl2000

ご質問は地軸の傾きが四季の変化の原因であるということから始まっており、これはおっしゃるとおりです。
　ですが、＃2の回答者さんがご指摘のように、太陽の距離が0.9833AU～1.0167AUと違ったところでたった約3パーセントの違いですし、これまた＃2の回答者さんがご指摘のように、太陽が遠いときのほうが北半球の夏なのですから、地軸の傾いている方向を考慮に入れる必要はないでしょう。
　つまり、四季の変化の原因を考えるときには近日点遠日点を考慮に入れる必要はないでしょうし、地球の公転軌道を円として扱っても四季の説明には何ら支障はないでしょう。
　地球の公転軌道を円として扱えば、お描きになったABCの三つの図は公転軌道をどちらから見たものかの違いだけではないでしょうか。

お礼

回答をありがとうございました。　四季の（季節の移り変わり）を気にしていたと言うよりも、冬至、夏至、春分、秋分と近日点・遠日点の関係を気にしていたというのが、実際の感じです。　何となく、冬至や夏至が近日点や遠日点に一致するものだと思い込んでいて、『あれ？　違うのかな？　どうなっているんだろう？』と質問させていただいたのです。
多分、これまでも、毎年［今日が近日点です］というようなニュースに接していたのだと思うのですが、単に聞き流して、何の疑問や注意も起こさなかったのです。　

添付した図は、どう描けば私が知りたいことのイメージを伝えられるか工夫したつもりだったのですが、、、　　（極端に太陽位置をずらして描けば何とかなるかと思ったのですけれど）

回答No.3

noname#185706

地球が公転軌道の近日点を通過するのは、最近では１月２～５日になっているようです（↓）。
http://www-cc.gakushuin.ac.jp/~921921/reciprocal/kinjitsuten.pdf
よって、質問文の添付図ではＢにかなり近い状況であると思います。

少し詳しくみると、１月２～５日は冬至（12月21日または22日）から11～14日過ぎており、地球は１日に約１度公転しますから、求める角度は 180-(11～14) 度くらいになっているものと概算されます。これより正確な値は私にはわかりません。

>これらの惑星の地軸も同じ方向を向いていて傾斜角度だけが違う

赤道傾斜角が違うということは地軸の向きが違うということです。質問者さんは、例えば地球の公転軌道面に射影した軸の方向のことを言っておられるのかもしれませんが、その場合の「軸の方向」がすべての惑星で同じであるとは聞いたことがありません。

お礼

詳しい回答をありがとうございました。　添付していただいたPDFも実感を深めるいい参考資料でした。（読んでもわからないことが多数ありましたが、実態が感じられた資料はありがたいです）

後続回答をいただいた方から、各惑星の近日点黄経が理科年表の天２『惑星表』に記載されていることを教えていただきました。　理科年表は持っていたのですが、なにぶん見方を知らない状態だったのです。　近日点黄経の意味も知りませんでした。　確かに、現状も軸の方向はまちまちでした。

回答No.2

Saturn5

＞太陽の距離が0.9833AU～1.0167AU違うと大きく違う
何が大きく違うのでしょうか？

基本的にはＢの図だと思います。
北半球が夏の方が遠日点に近いです。

ただし、地軸の傾きは一定でなく少しずつ変化しています。
これを歳差運動といい、地球の場合は２６０００年で１周しています。
ですから、地軸の傾きの方向は長いスパンで見ればあまり意味を
持たないことです。

お礼

回答ありがとうございました。　歳差運動とかの用語は聞き知ってはいたのですが、現状どうなっているのかを知りたかったのです。　なお、0.9833AU～1.0167AUは、比率にすれば小さいですが、距離にすれば、太陽や地球に比べても、とても大きな距離だなと思いました。

回答No.1

Tacosan

数値はわかりませんが, 近日点ないし遠日点と黄道・赤道の関係から求まるような気がします.
もちろんこの数値は惑星によって違うはずですし, そもそも地球においても年によって異なります.

お礼

回答ありがとうございました。　ただいただいた回答では私には理解が難しいのです。
幸い他の方から、次々とより具体的で詳しい回答をいただけたので、最終的にほぼ理解できました。
きっかけの回答を寄せていただいてありがとうございました。