理科

月の満ち欠けはなぜ起こる? — 動いているのは月ではなく、光の当たり方

三日月みかづきの夜よる、月つきの暗くらいほうは消きえてなくなったわけではありません。そこにちゃんとあって、光ひかりが当あたっていないだけです。月つきの満みち欠かけは、月つきが変形へんけいする話はなしではなく、太陽たいよう・地球ちきゅう・月つきの位置いち関係かんけいだけで決きまります。

月つきはいつも半分はんぶんだけ光ひかっている

月つきは自分じぶんでは光ひかりません。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見みえます。ということは、太陽たいように向むいた側がわの半分はんぶんはいつも明あかるく、反対はんたい側がわの半分はんぶんはいつも暗くらい。これは月つきがどこにいても変かわりません。

太陽の光を受けて半分だけ明るくなっている月の図

変かわるのは、その月つきを地球ちきゅうからどの角度かくどで見みているかです。明あかるい半分はんぶんを正面しょうめんから見みれば満月まんげつ、真横まよこから見みれば半月はんつき、明あかるい面めんがほとんど向むこうを向むいていれば三日月みかづき。月つきの形かたちが変かわっているのではなく、こちらの見みる角度かくどが変かわっている。ここが最初さいしょの関門かんもんです。

位置いちで形かたちが決きまる

月つきは地球ちきゅうのまわりを回まわっています。太陽たいよう・地球ちきゅう・月つきの並ならび方かたが変かわれば、地球ちきゅうから見みえる明あかるい部分ぶぶんの割合わりあいも変かわります。

地球のまわりの月の位置と満ち欠けの対応図

つまり満みち欠かけの形かたちは、位置いちさえ決きまれば決きまります。逆ぎゃくにいえば、形かたちを見みれば月つきがどこにいるか分わかります。

下したの図ずは動うごかせます。月つきをつまんで軌道きどうの上うえをすべらせると、地球ちきゅうから見みえる形かたちがその場ばで変かわります。

満みちるときも欠かけるときも、動うごくのは右みぎ

新月しんげつから満月まんげつへ向むかうとき、月つきは右側みぎがわから満みちていきます。そして満月まんげつから新月しんげつへ向むかうときは、やはり右側みぎがわから欠かけていく。だから細ほそくなった月つきは左側ひだりがわが光ひかって残のこります。上弦じょうげんの月つきが右みぎ半分はんぶん、下弦かげんの月つきが左ひだり半分はんぶんなのはこのためです。

新月から満月を通って新月へ戻るまでの満ち欠けの並び

「満みちるも欠かけるも右みぎから」と一度いちど覚おぼえてしまえば、上弦じょうげんと下弦かげんを取とり違ちがえません。理由りゆうは太陽たいようが月つきのどちら側がわにあるかで決きまっていて、夕方ゆうがたの西にしの空そらに見みえる月つきは太陽たいようが右みぎ下したにあるので右側みぎがわが光ひかります。

満月まんげつが真夜中まよなかに南中なんちゅうする理由りゆう

月つきの形かたちと、見みえる時刻じこくはセットで決きまります。満月まんげつは太陽たいようと正反対せいはんたいの位置いちにあるので、太陽たいようが真下ました(真夜中まよなか)にいるときに、月つきは真上まうえに来きます。だから満月まんげつの南中なんちゅうは0時じごろ、東ひがしの地平線ちへいせんから出でるのは夕方ゆうがた6時じごろです。

これも丸まる暗記あんきの対象たいしょうにされがちですが、「満月まんげつ=太陽たいようの反対はんたい側がわ」から素直すなおに出でてきます。太陽たいようが沈しずむころに反対はんたい側がわから出でてくる、と考かんがえれば向むきを間違まちがえません。

27.3日にちと29.5日にちは、なぜ違ちがうのか

月つきが地球ちきゅうのまわりを1周しゅうするのにかかる時間じかんは約やく27.3日にちです。ところが、新月しんげつから次つぎの新月しんげつまでは約やく29.5日にちかかります。2日にちほど長ながい。

原因げんいんは、地球ちきゅう自身じしんも太陽たいようのまわりを動うごいているからです。月つきが1周しゅうし終おえたころには、地球ちきゅうのほうが公転こうてんで少すこし進すすんでしまっている。同おなじ「太陽たいよう・地球ちきゅう・月つきの並ならび」に戻もどるには、月つきはその分ぶんだけ余計よけいに回まわらなければなりません。

公転27.3日と満ち欠け29.5日がずれる理由の図

歩あるいている人ひとのまわりを走はしって1周しゅうしても、その人ひとは前まえへ進すすんでいるので、正面しょうめんに戻もどるには少すこし多おおく走はしる必要ひつようがある。それと同おなじことが起おきています。

図ずを1枚まいだけ覚おぼえる

この単元たんげんは覚おぼえることが多おおく見みえますが、覚おぼえるのは位置いちの図ず1枚まいです。

月つきはいつも半分はんぶん光ひかっている。変かわるのは見みる角度かくどだけ。

地球のまわりの月の位置と満ち欠けの対応図(再掲)

日食にっしょくが新月しんげつのとき、月食げっしょくが満月まんげつのときにしか起おこらないのも、この図ずの上うえで「3つが一直線いっちょくせんに並ならぶのはどこか」を考かんがえれば出でてきます。用語ようごを一ひとつずつ覚おぼえるより、図ずを頭あたまに置おいてそこから引ひき出だすほうが速はやく、間違まちがえません。

おもな参考情報