[惑星の観測][月の観測](戻る)[共通重心][季節の変化]
--------------------------------------------------------------------------------------------------------NEXT

<太陽と惑星>

BACK--------------------------------------------------------------------------------------------------------
Update 2023.03.19



                                                太陽系の惑星公転図は解説的に表現されていますので相似的縮小表示ではないです
                                                目前の視覚範囲に収めようとすると、用紙サイズをはるかに超えてしまうからです
                                                地球の109倍もある巨大な太陽をわずか1cmに縮めても何と32mも先に海王星が公転

                                                        太陽の大きさ(直径)  縮尺1500億分の1
                                                           139.2700万km  0.9285cm≒1cm 
                                                        太陽からの平均距離  縮尺1500億分の1
                                                         水星  0.58億km   0.38m    
                                                         金星  1.08億km   0.72m    
                                                         地球  1.49億km     1m    
                                                         火星  2.28億km   1.52m    
                                                         木星  7.78億km   5.20m    
                                                         土星  14.3億km   9.56m    
                                                        天王星  28.7億km   19.18m    
                                                        海王星   45億km   30.08m    

                          ┌───────────────太陽表示:赤色-───────────────┬────太陽省略───┬───-Size超過惑星非表示(月表示:黄色)-───┐       
                     Size変更:[標準/256][標準/128][標準/64][標準/32][標準/16][標準/8][標準/4][標準/2][標準][標準x2][標準x4][標準x8][標準x16][標準x32][標準x64][標準x128][標準x256][天体SizeNEXT17]
                           (1)1/256 (2)1/128 (3)1/64 (4)1/32 (5)1/16 (6)1/8 (7)1/4 (8)1/2 (9)1 (10)x2 (11)x4 (12)x8 (13)x16 (14)x32 (15)x64 (16)x128 (17)x256 [天体SizeBACK17]
                                              惑星円変更:[中心][1/2傾斜][3/4傾斜][7/8傾斜] [傾斜]→[公転]:傾斜公転  地球[標準x32]=12.742cm=1/(1億),太陽[標準]≒43cm
                                           Size,観測,重心2:[惑星全Size自動][衛星16Size自動][惑星の観測][共通重心]  公転惑星と太陽,公転衛星と惑星の大きさ比は相似ではない
                                              惑星,月,横:[内惑星公転][岩石型公転][大惑星公転][全惑星公転][月の公転][横向き公転]   [自動や公転の中断][10秒停止][再開]
                                                 衛星:[地球衛星公転][木星衛星公転][土星衛星公転][天王星衛星公転][海王星衛星公転][全衛星公転]
                                               惑星変更:[惑星NEXT8][水星][金星][地球][火星][木星][土星][天王星][海王星][同一惑星列][内惑星][岩石型][大惑星][全惑星]
                                             惑星内接変更:[内接NEXT8][─方向][│方向][/方向][\方向]      Size自動と公転以外はSize変更可能(Size変更行下の下線範囲)
                                              惑星列変更:[外接NEXT8][─方向][│方向][┼方向][×方向][※方向][内内][内外][外外] 内:内接,外:外接(列)
                                             回転方向変更:[左回り][右回り]     →[内接][外接][内外等][公転]
                                                列変更:[小大][大小][正列]    →[外接][複数方向(列)][内外等][衛星列][惑星群(内岩大全)]
                                                線変更:[細線][太線]
                                              衛星円変更:[衛星中心][衛星傾斜]
                                              子衛星変更:[子衛星NEXT10][ガニメデ][タイタン][カリスト][イオ][月][エウロパ][トリトン][チタニア][レア][オベロン][同一衛星列]
                                              衛星列変更:[衛星列NEXT8][─方向][│方向][┼方向][×方向][※方向]





                                 








                                        赤色     灰色     金色     青色     鮭色     茶色     橙色     水色     紺色     黄色   
                                        太陽     水星     金星     地球     火星      木星      土星      天王星    海王星         
                             天体の大きさ(直径)  139.2700万km 0.4880万km  1.2104万km  1.2742万km  0.6795万km  14.2984万km  12.0537万km  5.1119万km  4.9529万km  0.3475万km
                             大きさの地球比概略  100倍強    1/3強     ほぼ同じ   1       1/2      11倍強    10倍弱    4倍      4倍弱     1/4強   
                               大きさの地球比  109.3     0.383     0.95     1       0.533     11.221    9.4598    4.0119    3.887     0.2727  
                               大きさの太陽比  1       1/285.39   1/115.06   1/109.3    1/204.96   1/9.74    1/11.55    1/27.24    1/28.12    1/400.78 
                              1/32億([標準]cm)  43.522     0.15250    0.37825    0.39819    0.19414    4.46825    3.76678    1.59747    1.54778    0.10859  
                             太陽からの平均距離         0.5790億km  1.0820億km  1.4960億km  2.2794億km  7.7834億km  14.3億km   28.7億km   45億km          
                              平均距離の太陽比         41.57     77.69     107.42    163.64    558.84    1026.78    2060.75    3231.13         
                                  公転周期         0.24年    0.62年    1年      1.88年    12年     29.5年    84.0年    164.8年         
                             自転軸の傾斜角(度)         0       177.3     23.4     25.2     3.1      26.7     97.8     28.3           
                                自転周期(日)         58.646    -243.019(逆行) 0.997     1.026     0.414     0.444    -0.718(逆行)  0.671           
                                                                                                      桃色    
                                        ガニメデ(木) タイタン(土) カリスト(木) イオ(木)   (地)     エウロパ(木) トリトン(海) チタニア(天) レア(土)   オベロン(天)     
                           10大衛星の大きさ(半径)  2634km    2575km    2408km    1818km    1737km    1561km    1353km    789km     764km     761km   
                              大きさの母惑星比  1/27     1/23.4    1/29.7    1/39.3    1/3.67    1/45.8    1/18.3    1/32.4    1/78.9    1/33.6   
                            母惑星からの平均距離  1070千km   1222千km   1883千km   422千km    384千km    671千km    355千km    436千km    527千km    584千km  
                                  公転周期  7.2日     16日     16.7日    1.8日     27.3日    3.6日    -5.9日(逆行)  8.7日     4.5日     13.5日   
                                                                                                           
                                     惑星の衛星数  木星の主な衛星    土星の主な衛星     天王星の主な衛星    海王星の主な衛星   ※主な衛星:半径100km以上の衛星    
                                     水星    0  ガニメデ  2631km  タイタン   2575km  チタニア    789km  トリトン  1353km  地球の衛星  月     1737km    
                                     金星    0  カリスト  2410km  レア      764km  オベロン    761km  プロテウス  210km  火星の衛星  フォボス   11km    
                                     地球    1  イオ    1822km  イアペタス   736km  ウンブリエル  585km  ネレイド   170km         ダイモス    6km    
                                     火星    2  エウロパ  1561km  ディオーネ   562km  アリエル    579km                               
                                     木星   72             テティス    533km  ミランダ    236km                               
                                     土星   66             エンケラドス  252km                                          
                                     天王星  27             ミマス     198km                                          
                                     海王星  14             ヒュペリオン  133km                                          
                                                        フェーベ    107km                                          
                                         1                   2                   3                   4              太陽からの    
                     0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5億km ← 平均距離    
                     ○○◎-○──────────○────────────○────────────────────────────○───────────────────────────────-○
                     太水金地 火 └-┬-┘     木            土                            天                                海             
                     陽星星球 星 小惑星帯     星            星                            王                                王             
                                                                              星                                星             
                                                   地球から太陽まで光速で約8分19秒(1億4960万km/秒速30万km=498.7)
                                                   海王星の太陽からの平均距離は地球の太陽からの平均距離の約30倍




--------------------------------------------------------------------------------------------------------NEXT

<地球と月>

BACK--------------------------------------------------------------------------------------------------------



                        [標準0.2][標準0.4][標準0.6][標準0.8][標準]                青色     黒色    
                                                            地球     月     
                                                 天体の大きさ(直径)  1.2742万km  0.3475万km
                                                 大きさの地球比概略  1       1/4強   
                                                   大きさの地球比  1       0.2727  
                                                地球から月までの距離  光速約1.3秒  38万4400Km 
                                                地球から月までの距離         地球約30個分
                                                縮尺2億分の1の大きさ  6.371cm    1.7375cm 
                                                 縮尺2億分の1の距離         192.2cm   
                                                地球→水星 +金星 +火星 +木星  +土星  +天王星+海王星→月
                                                   0.4880+1.2104+0.6795+14.2984+12.0537+5.1119+4.9529=38.7948万km
                                                地球から月までの距離:近地点距離=35.6351万km,遠地点距離=40.6472万km
                                                地球と月の間に他の7惑星がすっぽり入る距離です

------------------------------------------------------------------------------------------------------NEXT

<惑星の観測>

BACK-------------------------------------------------------------------------------------------------------
地球の内側と外側で、地球からの惑星の見え方に違いがあります
 内惑星…太陽→惑星→地球:地球より内側を公転する惑星(水星,金星)
 外惑星…太陽→地球→惑星:地球より外側を公転する惑星(火星,木星,土星,天王星,海王星)
内惑星の観測
 夜中は太陽と一緒に沈んでしまい見ることができません
 明け方と夕方の限られた時間だけ地球からみえます
外惑星の観測
 太陽の裏側(地球→太陽→惑星)にある時期は見ることができませんが、
 太陽と逆側(太陽→地球→惑星)にある時には、真夜中にも観測することができます
内惑星      :太陽系の中での位置 :夜空での見え方
 内合(ないごう):地球→惑星→太陽の順に一直線に並ぶ:太陽と同じ方向なので見えない
 西方最大離角(せいほうさいだいりかく):太陽の西側に一番離れる西端
 外合(がいごう):地球→太陽→惑星の順に一直線に並ぶ:太陽と同じ方向なので見えない
 東方最大離角(とうほうさいだいりかく):太陽の東側に一番離れる東端
外惑星      :太陽系の中での位置 :夜空での見え方
 (ごう)   :地球→太陽→惑星の順に1直線に並ぶ:太陽と同じ方向なので見えない
 西矩(せいく) :太陽の西側に90度離れて見える:夜明けに南の空に見える
 (しょう)  :太陽→地球→惑星の順に1直線に並ぶ:真夜中に南の空に見える
 東矩(とうく) :太陽の東側に90度離れて見える:夕方に南の空に見える
内惑星の見かけの動き
 西方最大離角から東方最大離角の間を行ったり来たりしているように見える
外惑星の見かけの動き
 天球上を西から東に動いているように見える順行
 東から西に逆方向に動いているように見える逆行があります
 順行から逆行、逆行から順行に変わるとき、惑星の動きが止まったように見えます
 この部分を「 (りゅう) 」と呼びます
 逆行が起こるのは、見かけの外惑星の公転速度が地球より遅いため、
 地球が外惑星を追い抜いてしまうためです
金星(内惑星)
 夕方に見える「宵の明星」が約7か月、内合で見えない期間が約1か月
 明け方に見える「明けの明星」が約7か月、外合で見えない期間が約1か月の繰り返し
火星(外惑星)
 火星は約2年2か月毎に衝になりますが、見えやすい年と見えにくい年があります
 衝の時でも地球との距離が近い「大接近」とあまり近くない「小接近」があります
-------------------------------------------------------------------------------------------------------NEXT

<月の観測>

BACK--------------------------------------------------------------------------------------------------------
潮汐力
 月の引力と地球自転の慣性力(遠心力)の合力を潮汐力(起潮力)と言う
 海面の水位は半日周期で上下します
満潮と干潮
 月の引力によって海水が月の方向に引っ張られ、地球自転の慣性力によって海水が月と反対
 方向にふくらみ、月と地球が一直線になる時は合力でふくらみが最大となり満潮になります
 月と地球が直角にある時は月の引力と地球自転の慣性力は直角分打ち消され干潮となります
 地球の自転で1日2回月が反対側になるので、満潮と干潮は1日2回起こることになります
                                   
         引力←  地球  →慣性力      月    
         月←←→←→→         ↑引力 
           合力← →合力         ↑ 
                       慣性力←→慣性力
        慣性力←  地球  →引力       ↓ 
           ←←→←→→月     引力↓   
           合力← →合力         月    
                                   
月の満ち欠け(新月と満月)
 月の公転により地球→月→太陽の位置にある時は月が見えない新月です
 月の公転により月→地球→太陽の位置にある時は月が明るく丸い満月です
 月の公転により月と地球が直角にある時は月の明るい部分が半分の月です
                  夕方                
                  上弦の月        ← 
                               ←   
                               ←   
                  地球            ←   
        深夜 満月        新月 昼間  ←◎太陽
                  地球            ←   
                               ←   
                               ←   
                  下弦の月        ← 
                  明方                
月の満ち欠け(上弦の月)
 太陽の方向は①昼間→②夕方→③深夜の順番で移動しています  
                  南            
              上弦の月←②夕方        
             真上の南中時に左が欠け       
           昼間①                 
             ↓    地球   上が欠け     
         東 月出        月没 西   
           下が欠け   地球    ↑       
                       ③深夜     
                               
           明方は月が地球の裏側になるので見えない 
                  北            
月の満ち欠け(下弦の月)
 太陽の方向は①深夜→②明方→③昼間の順番で移動しています  
                  南            
              明方②→下弦の月        
             真上の南中時に右が欠け       
                       ③昼間     
           上が欠け   地球    ↓       
         東 月出        月没 西   
             ↑    地球   下が欠け     
           深夜①                 
                               
           夕方は月が地球の裏側になるので見えない 
                  北            
大潮と小潮
 新月や満月の前後数日間の時期を大潮といいます(満潮と干潮の潮位差が大きくなります)
 上弦や下弦の前後数日間の時期を小潮といいます(満潮と干潮の潮位差が小さくなります)
-------------------------------------------------------------------------------------------------------NEXT

<共通重心>

BACK--------------------------------------------------------------------------------------------------------
2天体の質量 :y1,y2
2天体間の距離:zz=z1+z2
  │←─────────────zz─────────────→│
 y1───◇─────────────────────────・y2
  │←z2→│←───────────z1───────────→│
 y1:y2=z1:z2
 y1×z2=y2×z1となる位置◇が共通重心の位置
 上式にz1=(zz-z2)を代入して整理すると
          y2    
 共通重心:z2=────×zz
         y1+y2   
地球の質量   :y1=5.9737×10**24kg=597.37×10**22kg
月の質量    :y2=7.34765×10**22kg
地球と月の距離 :zz=384400km
 (7.34765×10**22/(597.37×10**22+7.34765×10**22))×384400
=(7.34765/604.71765)×384400=4670.67012km≒4671km
地球の半径=6371km→地球中心から4671kmの地点が共通重心です
 4671/6371=0.73地球半径
太陽の質量   :y1=1.9891×10**30kg=1989.1×10**27kg
木星の質量   :y2=1.8986×10**27kg
太陽と木星の距離:zz=7.78412×10**8km
 (1.8986×10**27/(1989.1×10**27+1.8986×10**27))×7.78412×10**8
=(1.8986/1990.9986)×7.78412x10**8=742995.8428km≒743000km   
太陽の半径=696000km→太陽表面から47000kmの地点が共通重心です
 743000/696000=1.07太陽半径
------------------------------------------------------------------------------------------------------NEXT

<季節の変化>

BACK-------------------------------------------------------------------------------------------------------
季節の変化の原因
季節による太陽の南中高度の変化が季節の変化の最も大きな原因
季節の変化は、地表面に入射する太陽エネルギーの変化によります
地表温度の変化が主な原因(東京は夏は暑く冬は寒い)
太陽の南中高度の変化が太陽エネルギーを変化させます
太陽光の入射角(春夏秋冬:下図∠LOV)が小さい程、
単位面積あたりに地表面に入射する太陽エネルギーは小さい
夏至:太陽の高さが一番高くなり光が多く当たり、昼間の時間も長い
春分・秋分:地球の真横から太陽が当たり、昼と夜の時間がほぼ同じ
冬至:太陽の高さが一番低くなり光が当たらず、昼間の時間も短い
南中高度の計算
北緯35.7°の東京の南中高度の計算(V=天頂:90°,P:0°)
下図から、
夏至の日は地軸が23.4°春分の日より太陽の方に傾いています
冬至の日は地軸が23.4°春分の日より太陽と反対側に傾いています
夏至∠LOV=(∠POV-∠ROL)+∠ROP:(90-35.7+23.4)°=77.7°≒78°
春分∠LOV=(∠POV-∠POL)・秋分:(90-35.7)°   =54.3°≒54°
冬至∠LOV=(∠POV-∠ROL)-∠ROP:(90-35.7-23.4)°=30.9°≒31°

別の計算式として下図から、、
夏至∠LOV=∠POV-(∠ROL-∠ROP):(90-35.7+23.4)°=77.7°≒78°
春分∠LOV=(∠POV-∠POL)・秋分:(90-35.7)°   =54.3°≒54°
冬至∠LOV=∠POV-(∠ROL+∠ROP):(90-35.7-23.4)°=30.9°≒31°



                                   
                ←       
                                   
                     
                                   
                 →      
                                   





                           ↑
                         ←




北緯35.7°の東京の南中高度の計算(Z=天頂:90°、S:0°)
夏至(∠SОC):(90-35.7+23.4)°=77.7°≒78°
春分(∠SОP)・秋分:(90-35.7)°  =54.3°≒54°
冬至(∠SОD):(90-35.7-23.4)°=30.9°≒31°








夏至(東のA→C→西のA):太陽は東のAから上り、西のAに沈む
春分(東のО→P→西のО)・秋分:太陽は東のОから上り、西のОに沈む
冬至(東のB→D→西のB):太陽は東のBから上り、西のBに沈む
上図の作図は、半球と子午線を描き、О・S・N・E・Zを記入してから
南中高度の角度に応じた点C・P・Dを定めて、ОPに平行にAC・BD
を結べばできあがり(上の半球部分が昼間、下の半球部分が夜)
昼間の時間:ACA>ОPО>BDB、日の出・日の入り:A・О・B
南中
日周運動によって、東から上って南の空を通過して西に沈む太陽が、
真南の方角を通過すること … 南中時の高度を南中高度と呼びます
太陽が南中する時刻がその地点の正午です
地球の自転軸(地軸)は公転面に垂直な方向から約23.4°傾いて
いるので、太陽の南中高度は季節によって変化します
北半球の北緯φ°の地点の南中高度は、
 春分と秋分では(90-φ)°
 夏至では(90-φ+23.4)°
 冬至では(90-φ-23.4)°です

 ①南中高度は緯度によって変わります
 ②南中高度は季節によって変わります

 春分・秋分の地軸は緯度と同じ傾きです(太陽から見て地軸が垂直)
 夏至の地軸は太陽の方向に23.4°傾き、南中高度も高くなります
 冬至の地軸は太陽と反対に23.4°傾き、南中高度も低くなります
日の出・日の入り時刻
夏至のころは、北極側が太陽の方を向くので
 緯度が高いほど、日の出は早くなり、日の入りは遅くなります
冬至のころは、北極側は太陽と反対の方を向くので
 緯度が高いほど、日の出は遅くなり、日の入りは早くなります
春分・秋分のころは、北極側は横を向くので日の出・日の入りは、
 ほぼ経度だけで決まります
-------------------------------------------------------------------------------------------------------NEXT

<季節の変化>

BACK------------------------------------------------------------------------------------------------------
HP作成者:

中村三郎

,船橋市咲が丘