月の運動を中心に、満ち欠けの仕組みを教えて下さい

質問

「月が満ち欠けする仕組みを知りたい」という質問はたくさんあると思いますが、ここでは月の公転や自転を含めて御教授をお願い致します。

よく月の満ち欠けを説明する図として
http://www.saga-ed.jp/workshop/edq01461/moon/moon-w.htm
こちらが使われますよね。
（何故かアップロードができませんでしたので、上記サイトからご確認ください）

しかしこの図の通りの説明では、月が約一月かけて見せる満ち欠けを、たった1日で示してしまうのではと考えます。
また、画像で月がAの位置にあると日食が起き、Eの場所で月食が起きるということになってしまいます。

AからEまでの流れは実は月の公転を示したものであり、実際には画面上において「手前⇔奥」という動きの回転の自転をしている…ということであれば何となく理解ができるのですが、私がネット上を探した結果、このような記述は見当たりませんでした。

私ごとですが、私は一時期、月の運動についてある程度理解をしておりました。
しかし諸事情により私の記憶が一部欠落していたり、理解力が急激に落ちたりしてしまい、急に満ち欠けの仕組みが分からなくなってしまいました。
そのため回答者から「お前、本当は答えを知っているだろう」とのお言葉を頂きそうな文章になっていると思いますが、私は本当に答えを知りません。
大学の期末試験1日前に分からなくなってしまい、少々焦っています。

御存じの方は、どうぞご協力をお願い致します。

回答No.1

WiredLogic · ベストアンサー

＞しかしこの図の通りの説明では、月が約一月かけて見せる満ち欠けを、たった1日で示してしまうのではと考えます。

そんなことはありません。

動画の方では、地球の自転を示していないので、そういうふうに誤解されるのかもしれませんが、

下の太陽・地球・月の図では、これを、地球の北極の側から見た図とすれば、
・地球は、この位置で反時計回りに、１日１回その場で回っているのに対し
(実際には、地球は太陽の周りを公転しているので、細かく言えば、そこも考えないといけませんが、地球・太陽を結ぶ線を固定して考えれば、このままでも大丈夫ですし、地球の移動を考慮しても、角度的には１日１度未満しか動きませんから、近似的にこうなっていると考えても大丈夫です)
・月は、約30日かけて１周するので、１日当りの角度のずれは、3度程度、夜の間の半日ではその半分程度なので、影の見え方がその間に極端に変わるほどではありません。
(要するに、夕方月が見え始めたときの、Cの位置の月は、１晩中、大体その位置にあり、その位置で決まる満ち欠けの加減も、１晩中ほぼ同じと考えても、大丈夫ということです)

なので、月の満ち欠けは、月が地球を公転する周期、約30日で一巡する訳です。

＞また、画像で月がAの位置にあると日食が起き、Eの場所で月食が起きるということになってしまいます。

月が地球を公転する公転面と、地球が太陽を公転する公転面とが、完全に一致していれば、おっしゃる通りのことが起こります。

ただ、実際には公転面に多少のズレがあり、月がAやEの位置にあっても、そのズレのせいで、大抵の場合は、月と地球と太陽は、十分にほぼ一直線上にあるようなことは起こりません。それでも、時々、タイミングが合って、ほぼ一直線上にくることがあり、そのときに、日食や月食が起こります。「ほぼ」でも起こるのが「部分食」、ものすごくピッタリでないといけないのが「皆既食」(と「金環日食」)、なので、「部分食」は結構頻繁にみられるが、「皆既食」などはかなり珍しいということになります。

お礼

おかげさまで月の自転について理解をし直し、試験に臨むことができました。
結果は分かりませんが、できることは出来たと思います。
ありがとうございました。

放置してしまい、すみませんでした。

回答No.2

nananotanu

上に載っている動画が、月の公転だけを示している(地球の自転や公転がない)ので誤解してしまったようですね。
実際には、仰られる図のA→B→・・・・→H→Aの公転に一か月近くかかるのです。

また、日食や月食については、月の軌道が太陽の軌道に対し約５度傾いているからで、その交点の近傍、前後あるきまった期間に新月または満月になる時に限られるのです。

例として、日食をあげてみましょう。
http://eclipse.gsfc.nasa.gov/SEdecade/SEdecade2011.html

日付を見ると、大体似た日付になっているのがわかるでしょう？
また、この日付の範囲で新月になりさえすれば日食なので、部分食(黒字)と皆既・金環食(赤字)は、半々に近い割合で起きているのがお分かりになるかと思います。

興味をもたれたようなら、グラフなどわかりやすいサイトもあったと思いますよ。

お礼

理解をし直すことができました。
ありがとうございました。

公転と時点の区別がつかなかったことが、勘違いの原因でした。
確かにわかりにくい図ではありますが、自分が恥ずかしい…
やはり文転して正解でした。