平松の活動記録 on tenpla.net 月と金星

2010年5月22日

月と金星

昨日、JAXAの種子島宇宙センターから金星探査機「あかつき」と太陽帆船（ソーラーセイル）実証機「イカロス」、それに大学が作った小型衛星４機が無事打ち上げられましたね。中継を見ていましたが、カウントダウンが進むにつれてこちらまで緊張してきてしまいました。「あかつき」が金星に到着するのは半年後だそうですが、無事にたどり着いてたくさんの画像や観測成果でいろんな驚きを届けてほしいものです。

さて、その金星探査機の打ち上げに合わせるかのように、先週日曜日(5月16日)の夕刻に西の空で、月と金星が近づいて見えていました。日本でもお天気の良いところが多かったようでネット上にもいろんな写真が出ていましたが、こちら台湾でもこの日は晴れていて、住んでいるマンションの屋上でこの接近を楽しむことができました。

右上の写真は、300mmの望遠レンズで撮影した月と金星。月の暗い側には、地球照（地球で反射された太陽光が月面を照らしている）もうっすらと写っていて、月面の模様もわかります。うちのマンションから見ると西側は新竹市の市街地に当たるので空が明るく、これ以上露出を延ばすと空の方も明るくなってしまうのでなかなかバランスが難しいところです。一方で月の輝いている部分は露出オーバーになってますが、光ってる部分と暗い部分の境目のあたりには月面の凹凸とクレーターが見えますね。すぐ近くで光っている金星、台湾からではこれ以上月に近づくことはなかったのですが、東南アジアなどでは金星が月に隠される金星食が観測できたようです。

上の写真は、時間を追うごとに変わっていく月と金星の位置関係を追いかけたものです。月が地球を回っている関係で、金星の方が動きが速く月が置いていかれるように見えます。この写真は、『「昨夜の月と金星」ツイッターにアップされた素晴らしい写真 12選』にも選んでいただきました。写真自体というよりは、写真撮って即座に4枚並べて合成したことがよかったのかもしれません。twitterで転送してくださった皆さんにも感謝です。高解像度版はこちらにおいてあります。クレジットさえ入れていただければ、ご自由にお使いいただいてかまいません。

僕の写真は時間間隔もバラバラで計画性のない撮影だったことがばれてしまうのですが、キッチリ10分間隔で撮影された写真（@kazufukudaさん撮影）もあります。神戸での撮影だそうですが、僕が撮ったのと比べると、同じ時間（僕のは台湾時間表示なので、日本時間にするには1時間プラス）でも月と金星の位置関係が違うことがわかります。実際の宇宙空間で地球から月と金星までの距離が大きく違うことの反映ですね。まあ当たり前のことなんですけど。

その当たり前も、この写真から再考することができます。この二つを比べることで、おおざっぱに月までの距離を計算してみましょう。まず、金星はとっても遠くにあるので台湾から見ても神戸から見ても位置は変わらないということにします。台湾新竹-神戸間はGoogleMapによると1700kmです。そして台湾で19時34分（日本時間20時34分）に撮った写真と神戸で20時30分に撮られた写真を比べてみると、この2地点から見た月の位置のずれはおよそ月の直径（0.5度）の1/3（=0.17度）。これを図にすると下のようになります。これをもとに非常におおざっぱに月と地球の間の距離を求めてみると、170km / sin(0.17度)=57万km。実際の距離は38万kmですので見積もり結果の方がちょっと大きい値になってしまっていますね。実際には神戸-新竹を結ぶ線と地球-月を結ぶ線が直交しないなど、図のような単純化が極端すぎるのがこの違いの理由ですが、まあだいたい数10万kmというくらいの精度ではあってると言えるでしょう。

天体までの距離を決定するということは、天文学では基本の基本です。太陽から数百光年以内の星までの距離は年周視差測定という方法で測りますが、これも上で月までの距離を測ったのと同じ三角測量です。ただし星までの距離は月までの距離よりずっと大きいので、地球の2点から見上げるのでは測ることができません。地球が太陽のまわりを公転するのを利用して、軌道上で太陽のあっち側とこっち側から星を見込む角度の違いを測定することになります。上の図では神戸・台湾間が1700km離れていますが、年周視差を測る場合はこの距離が地球の公転軌道の直径3億kmになるわけです。

今回の月と金星の接近というのは比較的珍しい現象でしたので、天候に恵まれ見て楽しむことができたのはラッキーでした。そしてこうやって距離を求めてみるなどもう一歩踏み込んでみると、見て楽しむのとはちょっと違う、宇宙の奥行きまで感じることのできる機会でもありました。こういう天文イベントを別の視点で見てみるのも、またひとつの楽しみ方と言えるでしょうね。