月つきの満ち欠けみちかけと日食にっしょく月食げっしょく

この章しょうで学まなぶこと

月つきはなぜ形かたちを変かえるのでしょうか。 そして、 太陽たいようが月つきに隠かくれる 「日食にっしょく」 と、 月つきが地球ちきゅうの影かげに入はいる 「月食げっしょく」 はどう起おこるのでしょうか。 この章しょうでは、 地球ちきゅう・月つき・太陽たいようの位置いち関係かんけいからこれらの現象げんしょうを説明せつめいします。

• 月の満ち欠けつきのみちかけ が起おこるしくみと、 新月しんげつ・三日月みかづき・半月はんげつ・満月まんげつの位置いち
• 日食にっしょく (皆既かいき・部分ぶぶん・金環きんかん) と 月食げっしょく の起おこり方かた
• 月つきがいつも同おなじ面めんを地球ちきゅうに向むけている理由りゆう
• 季節きせつ ができるしくみ (地軸ちじくの傾きかたむき)

キーワード: 公転こうてん・自転じてん・満ち欠けみちかけ・新月しんげつ・上弦じょうげん・満月まんげつ・下弦かげん・日食にっしょく・月食げっしょく・皆既かいき・部分ぶぶん・金きむ環たまき・地軸ちじくの傾きかたむき

1. 月つきの動うごき — 公転こうてんと自転じてん

月つきの基本きほんデータ

項目こうもく	値あたい
月つきの直径ちょっけい	約やく 3500 km (地球ちきゅうの約やく 1/4)
地球ちきゅうからの距離きょり	平均へいきん約やく 38 万ばん km
月つきの公転こうてん周期しゅうき	約やく 27.3 日にち (恒星こうせいを基準きじゅん)
月つきの満ち欠けみちかけ周期しゅうき	約やく 29.5 日にち (太陽たいようを基準きじゅん)
月つきの自転じてん周期しゅうき	約やく 27.3 日にち
表面ひょうめんの重力じゅうりょく	地球ちきゅうの約やく 1/6

月つきが同おなじ面めんを向むける理由りゆう

月つきの 公転こうてん周期しゅうきと自転じてん周期しゅうきがぴったり同おなじ (約やく 27.3 日にち) なので、 月つきはいつも地球ちきゅうに 同おなじ面めん を向むけて回まわります。 反対はんたい側がわ ( 「月つきの裏側うらがわ」) は地球ちきゅうから永えい遠えんに直接ちょくせつ見みえません。

公転こうてんと自転じてんが一致いっちしていると…	結果けっか
半周はんしゅう公転こうてんする間まに、 月つきはちょうど半周はんしゅう自転じてんする	同おなじ面めんが地球ちきゅうに向むく

大事だいじ: 月つきの裏側うらがわは、 1959 年ねんにソ連れんの月つき探査たんさ機きルナ 3 号ごうが初はじめて撮影さつえいしました。 表ひょうとはちがう地形ちけい (クレーターが多おおく、 海うみがほとんどない) でした。

2. 月つきの満ち欠けみちかけのしくみ

満ち欠けみちかけが起おこる理由りゆう

月つきは自分じぶんで光ひかっていません。 太陽たいようの光ひかりを反射はんしゃして 光ひかっています。 月つきは地球ちきゅうのまわりを約やく 1 か月げつで公転こうてんするので、 太陽たいよう・月つき・地球ちきゅうの位置いち関係かんけいが日々ひび変かわり、 地球ちきゅうから見みえる 「光ひかっている部分ぶぶん」 の形かたちが変かわって見みえるのです。

主おもな 4 つの形かたち

形かたち	月つきの位置いち (太陽たいよう・地球ちきゅう・月つき)	見みえる時間じかん帯たい	見みえる方角ほうがく
新月しんげつ	地球ちきゅうから見みて太陽たいようと同おなじ方向ほうこう	(見みえない)	—
上弦の月じょうげんのつき	太陽たいようの 90° 東ひがし (地球ちきゅうから見みて)	夕方ゆうがた 〜 真夜中まよなか	南みなみ → 西にし
満月まんげつ	地球ちきゅうから見みて太陽たいようの反対はんたい側がわ	一いち晩ばん中ちゅう	東ひがし → 南みなみ → 西にし
下弦の月かげんのつき	太陽たいようの 90° 西にし (地球ちきゅうから見みて)	真夜中まよなか 〜 朝あさ	東ひがし → 南みなみ

月つきの形かたちと名前なまえ

月齢げつれい	形かたち	名前なまえ
0	○ (見みえない)	新月しんげつ
3	) (細ほそい)	三日月みかづき
7-8	D 形かたち	上弦じょうげん (じょうげん)
13-14	○ (満みちる直前ちょくぜん)	十じゅう三さん夜や
15	● (まんまる)	満月まんげつ
22-23	(	下弦かげん (かげん)
26-27	( (細ほそい)	有明ありあけ (ありあけ) の月つき
29.5	○ (見みえない)	次つぎの新月しんげつ

上弦じょうげんと下弦かげんの覚おぼえ方かた

「弦げん (げん)」 とは、 弓ゆみの弦げん = 直線ちょくせん部分ぶぶんのこと。

月つき	月つきが沈しずむときの形かたち
上弦じょうげん	直線ちょくせん部分ぶぶん (弦げん) が 上じょうを向むいて 沈しずむ (右みぎが光ひかっている D 形かたち)
下弦かげん	直線ちょくせん部分ぶぶん (弦げん) が 下かを向むいて 沈しずむ (左ひだりが光ひかっている ⊃ 形かたち)

日にちごとの月つきの移動いどう

月つきは地球ちきゅうのまわりを約やく 27 日にちで一周いっしゅうするので、 1 日にちで 約やく 13° 東ひがしへ移動いどうします。 このため、 月つきが同おなじ場所ばしょに見みえる時刻じこくは 1 日ひ約やく 50 分ぶんずつ遅おそくなっていきます。

月つきの形かたち	日没にちぼつ時じの月つきの位置いち
三日月みかづき	西にしの低ひくい空そら
上弦じょうげん	南みなみの空そら
満月まんげつ	東ひがしの空そら
下弦かげん	(見みえない、 真夜中まよなかに東ひがしから出でる)

ポイント: 月つきが 「東ひがしの空そらで満月まんげつ」 = 太陽たいようが西にしにしずんだ直後ちょくご。 「南みなみの空そらで満月まんげつ」 = 真夜中まよなか (夜よる 12 時とき)。 「西にしの空そらで満月まんげつ」 = 朝あさが近ちかい。

3. 日食にっしょく — 太陽たいようが月つきに隠かくれる

日食にっしょくとは

太陽たいよう・月つき・地球ちきゅうが この順番じゅんばんで一直線いっちょくせん に並ならんだとき、 月つきが太陽たいようを隠かくす現象げんしょうを 日食にっしょく といいます。 必かならず 新月しんげつのとき に起おこります。

日食にっしょくの種類しゅるい

月つきと地球ちきゅうの距離きょりや並ならび方かたによって、 3 つの種類しゅるいがあります。

種類しゅるい	起おこり方かた	見みえ方かた
皆既日食かいきにっしょく	月つきが太陽たいようを完全かんぜんに隠かくす	太陽たいようが真まっ黒くろに見みえ、 まわりにコロナ
部分日食ぶぶんにっしょく	月つきが太陽たいようの一部いちぶだけを隠かくす	太陽たいようが欠かけて見みえる
金環日食きんかんにっしょく	月つきが遠とおくにあり、 太陽たいようを完全かんぜんに隠かくせない	太陽たいようの周まわりが環たまき (リング) に見みえる

金環きんかんが起おこる理由りゆう: 月つきの公転こうてん軌道きどうは楕だ円えんなので、 地球ちきゅうからの距離きょりが変かわります。 月つきが遠とおい位置いちにいる時ときに日食にっしょくが起おこると、 月つきの見みかけの大おおきさが太陽たいようより小ちいさく、 完全かんぜんに隠かくせないのです。

日食にっしょくが毎月まいつき起おこらない理由りゆう

新月しんげつは毎月まいつきあるのに、 日食にっしょくは数すう年ねんに 1 回かいしか起おこりません。 これは、 月つきの公転こうてん軌道きどう が 地球ちきゅうの公転こうてん軌道きどう に対たいして 約やく 5° 傾かたむいている からです。 だからほとんどの新月しんげつでは、 月つきは太陽たいようの少すこし上うえや下したを通とおってしまいます。

日食にっしょくの時ときの位置いち関係かんけい

並ならび順じゅん	太陽たいよう — 月つき — 地球ちきゅう
月つきの種類しゅるい	新月しんげつ
影かげが落おちる場所ばしょ	地球ちきゅう
必要ひつような条件じょうけん	月つきと太陽たいようがほぼ同おなじ高たかさの軌道きどう上じょうにある

4. 月食げっしょく — 月つきが地球ちきゅうの影かげに入はいる

月食げっしょくとは

太陽たいよう・地球ちきゅう・月つきが この順番じゅんばんで一直線いっちょくせん に並ならんだとき、 月つきが地球ちきゅうの影かげに入はいる現象げんしょうを 月食げっしょく といいます。 必かならず 満月まんげつのとき に起おこります。

月食げっしょくの種類しゅるい

種類しゅるい	起おこり方かた
皆既月食かいきげっしょく	月つき全体ぜんたいが地球ちきゅうの影かげに入はいる (赤しゃく銅どう色しょくに見みえる)
部分月食ぶぶんげっしょく	月つきの一部いちぶが地球ちきゅうの影かげに入はいる

皆既かいき月食げっしょくが赤あかく見みえる理由りゆう

皆既かいき日食にっしょくとちがって、 皆既かいき月食げっしょくでは月つきが真まっ黒くろにはならず、 赤しゃく銅どう色しょく (くらい赤色あかいろ) に見みえます。 これは、 地球ちきゅうの大気たいきを通とおった太陽光たいようこうの中なかで、 赤あかい光ひかりだけが屈くっ折せつして月つきに届とどく からです (青あおい光ひかりは散乱さんらんされてしまうため)。 朝焼あさやけ・夕焼ゆうやけが赤あかい理由りゆうと同おなじです。

日食にっしょくと月食げっしょくの比較ひかく

項目こうもく	日食にっしょく	月食げっしょく
起おこる月つき	新月しんげつ	満月まんげつ
並ならび順じゅん	太陽たいよう — 月つき — 地球ちきゅう	太陽たいよう — 地球ちきゅう — 月つき
隠かくす物もの	月つきが太陽たいようを隠かくす	地球ちきゅうの影かげが月つきを隠かくす
見みえる範囲はんい	地球ちきゅう上じょうの一部いちぶ (細長ほそながい帯おび)	月つきが見みえる地域ちいき全部ぜんぶ
持続じぞく時間じかん	数すう分ふん (皆既かいき)	1 〜 数すう時間じかん
観察かんさつの安全あんぜん性せい	危き険けん (日食にっしょくグラス必須ひっす)	安全あんぜん (肉眼にくがんで OK)

大事だいじ: 日食にっしょくと月食げっしょくを取とり違ちがえやすいので、 「日食にっしょく = 太陽たいよう (日び) が食たべられる、 月食げっしょく = 月つきが食たべられる」 と名前なまえから覚おぼえましょう。 そして 「太陽たいよう・月つき・地球ちきゅう」 と 「太陽たいよう・地球ちきゅう・月つき」 の並ならび順じゅんで区別くべつします。

5. 季節きせつと太陽たいよう — 地軸ちじくの傾きかたむき

季節きせつができる理由りゆう

地球ちきゅうが 1 年ねんで太陽たいようのまわりを公転こうてんする間まに、 私わたしたちは春はる・夏なつ・秋あき・冬ふゆを経験けいけんします。 季節きせつが起おこる主おもな原因げんいんは、 地球ちきゅうの地軸ちじくが公転こうてん面めんに対たいして約やく 23.4° 傾かたむいている ことです。

× よくある誤解ごかい: 「夏なつは地球ちきゅうが太陽たいように近ちかいから、 冬ふゆは遠とおいから」 ← これは間違まちがい。 北半球きたはんきゅうが夏なつのとき、 地球ちきゅうは太陽たいようからむしろ少すこし遠とおい位置いちにあります。

北半球きたはんきゅうの季節きせつの起おこり方かた

季節きせつ	地球ちきゅうの位置いち	北半球きたはんきゅうの受うけ方かた
夏至げし (6月つき 22 日ひごろ)	北極ほっきょくが太陽たいよう側がわに傾かたむく	太陽たいようが高たかく上あがる、 昼ひるが長ながい、 強つよい日差ひざし
秋分しゅうぶん (9月つき 23 日ひごろ)	中間ちゅうかん	昼ひると夜よるがほぼ同おなじ
冬至とうじ (12月つき 22 日ひごろ)	南極なんきょくが太陽たいよう側がわに傾かたむく	太陽たいようが低ひくい、 昼ひるが短みじかい、 弱よわい日差ひざし
春分しゅんぶん (3月つき 21 日ひごろ)	中間ちゅうかん	昼ひると夜よるがほぼ同おなじ

太陽たいようの高度こうどの変化へんか (日本にっぽんの場合ばあい)

季節きせつ	真昼まひるの太陽たいようの高たかさ (東京とうきょう)
夏至げし	約やく 78°
春分しゅんぶん・秋分しゅうぶん	約やく 55°
冬至とうじ	約やく 31°

夏なつが暑あつく冬ふゆが寒さむい理由りゆうは、 大おおきく 2 つあります。

理由りゆう	説明せつめい
① 太陽たいようの高たかさ	太陽たいようが高たかい → 同おなじ面積めんせきに当あたる光ひかりが強つよい
② 昼ひるの長ながさ	昼ひるが長ながい → 1 日ひに受うける光ひかりの量りょうが多おおい

南中なんちゅう高度こうどの計算けいさん (発展はってん)

ある緯度いどの場所ばしょの真昼まひるの太陽たいようの高たかさ (= 南中なんちゅう高度こうど) は、 次つぎの式しきで求もとめられます (北半球きたはんきゅう)。

季節きせつ	南中なんちゅう高度こうど
春分しゅんぶん・秋分しゅうぶん	90° − 緯度いど
夏至げし	90° − 緯度いど + 23.4°
冬至とうじ	90° − 緯度いど − 23.4°

例れい: 東京とうきょう (北緯ほくい約やく 35.7°) の春分しゅんぶんの南中なんちゅう高度こうど = 90° − 35.7° = 約やく 54.3°

ポイント: 同おなじ日ひでも、 緯度いどが変かわれば南中なんちゅう高度こうどは変かわります。 だから沖縄おきなわは夏なつが強烈きょうれつに暑あつく、 北海道ほっかいどうは比較的ひかくてき涼すずしいのです。

6. 安全あんぜんに観察かんさつするために

日食にっしょく観察かんさつで絶対ぜったい守まもること

日食にっしょくは 太陽たいようを直接ちょくせつ見みる ことになります。 一瞬いっしゅんでも肉眼にくがんで見みると 失明しつめいする危き険けん があります。

やってはいけないこと	理由りゆう
肉眼にくがんで太陽たいようを見みる	数すう秒びょうで網膜もうまくが焼やける
サングラスで見みる	太陽光たいようこうを十分じゅうぶんにカットできない
黒くろい下したじきで見みる	紫外線しがいせんを通とおしてしまう
色いろセロハンを重かさねる	同上どうじょう、 危き険けん
すすをつけたガラス	危き険けん (むかしの方法ほうほう、 現在げんざいは推すい奨しょうされない)
望遠鏡ぼうえんきょう・双眼そうがん鏡きょうで直接ちょくせつ見みる	一瞬いっしゅんで失明しつめい

安全あんぜんな方法ほうほう	説明せつめい
JIS 規格きかくの日食にっしょくグラス	太陽光たいようこうを 99.999 % 以上いじょうカットする専用せんよう品ひん
太陽たいよう投影とうえい板ばん	望遠鏡ぼうえんきょうで紙かみに投影とうえい
ピンホール投影とうえい	厚紙あつがみに小しょう穴あな → 別べつの紙かみに像ぞうを投影とうえい
木この葉はの影かげを観察かんさつ	木漏こもれ日びが三日月みかづき形がたになるのを楽たのしむ (安全あんぜん)

月食げっしょくの観察かんさつ

月食げっしょくは月つきを見みるだけなので、 肉眼にくがんで安全あんぜん に観察かんさつできます。 ただし夜よるの観察かんさつなので、 次つぎのことに注意ちゅういしましょう。

• 1 人ひとで出でかけない (大人おとなと一緒いっしょ)
• 暗くらい道みちでの転倒てんとうに注意ちゅうい
• 季節きせつに合あった服装ふくそう (冬ふゆは防寒ぼうかん)

望遠鏡ぼうえんきょうを月つきに向むけるとき

満月まんげつは思おもった以上いじょうにまぶしく、 望遠鏡ぼうえんきょうで見みると目めが慣なれるのに時間じかんがかかります。 ムーンフィルター (望遠鏡ぼうえんきょう用ようの減げん光こうフィルター) を使つかうか、 ぼうしのつばで周囲しゅういの光ひかりを遮さえぎ (さえぎ) ると楽らくです。

7. ふりかえり

• [ ]月つきの満ち欠けみちかけが起おこる理由りゆうを説明せつめいできる
• [ ]新月しんげつ・上弦じょうげん・満月まんげつ・下弦かげんの位置いち関係かんけいを図ずで描えがける
• [ ]上弦じょうげんと下弦かげんの形かたちを区別くべつできる
• [ ]日食にっしょくと月食げっしょくの並ならび順じゅん (太陽たいよう・月つき・地球ちきゅう / 太陽たいよう・地球ちきゅう・月つき) を言いえる
• [ ]皆既かいき日食にっしょく・部分ぶぶん日食にっしょく・金環きんかん日食にっしょくのちがいがわかる
• [ ]皆既かいき月食げっしょくが赤あかく見みえる理由りゆうを説明せつめいできる
• [ ]季節きせつが起おこる主おもな原因げんいんが 「地軸ちじくの傾きかたむき」 であると言いえる
• [ ]日食にっしょくを安全あんぜんに観察かんさつする方法ほうほうを 1 つ以上いじょうあげられる

次じの章しょうへ: ここまでで宇宙うちゅうと地球ちきゅうの動うごきを学まなびました。 次つぎは視点してんを地球ちきゅうにもどして、 私わたしたちを取とり巻まく 「自然しぜん」 とそこに暮くらす生いき物ものたちのつながりを学まなびます。