「月の裏側」が見えない理由 ~ 公転と自転の同期

ザックリ説明する。

月の重力の影響を受けて、地球では潮の満ち引きが起きる。 これは、海だけに起きるのではない。地球全体が多少伸ばされて、楕円(もしくは卵型)になる。

同じように、月も地球の重力で楕円になる。その影響は、地球の場合よりも大きい。(地球の方が重いから)

月は地球の周りを、楕円軌道で公転している。

月の公転周期は、その自転周期と一致しているので、常に同じ方向(ウサギの側)が見える。

※ 赤がウサギの面

さて、ここで仮説として、「月の公転周期が自転周期の2倍」としよう。 (つまり、公転周期 = 2 × 自転周期

このように、月の裏側も見えるようになる。

で、下の図を見て分かるように、「公転周期 = 自転周期」の場合、つまり、現実の場合、月の形は変わらない

一方、仮説の「公転周期 = 2 × 自転周期」の場合、月の形が変わっている

簡単に言うと、「公転周期 = 自転周期」の場合は、月の形が変わらなくて、一番安定している状態なんや。

もうちょっと、詳しく説明する。

「公転周期 = 2 × 自転周期」の月の形が変わる場合、月はすぐに形を変えることはできない

地球の干潮・満潮も、月の影響を受けて、しばらく経ってから現れる。

同じように、月が伸びたり縮んだりも、すぐには起きない。

たとえば、「歯ブラシに付けた歯磨き粉」を逆さまにしても、すぐには落ちない。歯磨き粉に「ねばり気」があるから。

同じように、月にも「ねばり気」があると考えよう。だから、すぐに反応できない。

さらに、楕円(or玉子の形)だから、重心も変わる。

しかも、楕円軌道を公転しているので、もっと複雑。

という、さまざまな要因が関わって、自転と公転の速さは、変化するわけやな。

で、ちょっとずつ(自転と公転の)速さが変わって、「公転周期 = 自転周期」の一番安定している状態に落ち着く。

すり鉢みたいなボールに、ビー玉を投げ入れたとしよう。しばらく、あっちにいったり、こっちに行ったりしているが、最終的に、すり鉢の底に落ち着く。(すり鉢の底が一番安定しているから)

それと同じや。これはシミュレーションでも確認されると聞く。また、同じような関係の星の間では成り立つ関係。

復習で書くと、「公転周期 = 自転周期」の場合 → 潮汐による形の変化が無い → 重心が安定する → 速さが変わらない という状態に落ち着くわけや。

「じゃ、なんで地球は公転周期 = 自転周期ではないのか?」と聞かれそうなので、書いておく。

地球は、半径に比べて、公転半径が大きいので、潮汐による形の変化が小さいため。(公転半径÷半径)を比べると、月が約220なのに対して、地球は23000。つまり、100倍も違う。

水星は地球よりも公転半径が小さいが、それでも(公転半径÷半径)は月よりも ずっと大きい。

木星は地球よりも半径が大きいが、それでも(公転半径÷半径)は月よりも ずっと大きい。

※ 上記の数値はWikipediaから取った。

ま、ちゃんと理解したい人は、物理(天文学?)をちゃんと勉強して、シミュレーションしてみてください。

なお、この話の出典は不明。昔読んだ、ブルーバックスとか、そういう本の中に書いてあったと思われる。

なお、コメント等で間違いを指摘されたら、こっそり直す予定。

以上。

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