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2014年10月13日 (月)

月食の本影と半影の図って…本当にそうなる?

皆既月食の月はなぜ赤い?かを、まずは自分で考え、そのあと色々検索していて、ふと疑問に思った… その疑問に思ったことを説明するには、疑問に思った図を示さないと説明できないので、「皆既月食 なぜ赤い」で検索して出てきたページの中で一番分かりやすかったこちら⇒皆既月食中の月の色について - 国立天文台より図を引用さてていただきます。
Geometrys
太陽光が地球に当たり、その後ろに本影半影ができています。
で、この本影と半影の線がかなり斜めですよね。ホントにそうなるの?
いくら太陽がデカイとはいえ、太陽はと~っても遠くにありますよね。地球に届くときは、ほとんど平行光線になってるんじゃないの?だから本影は地球の後ろに(斜めじゃなくて)平行にできて、半影なんてできないってことない?
…という疑問が(サイエンス・リテラシーがどうこう書いていたら)ふと思い浮かんだわけ。
で、これについても自分で考えてみた…
お~そうだ!この記事→地球と月の距離と大きさのスケール感で、
Earth_Moon
…こういう図を描いてます。
左が地球 直径約12,756km
右が月 直径約3,476km
地球と月との距離 約384,467Km
縮尺 約25億分の1

さて、上の地球と月の図はスケール的には正しいのですが、この図に月食の本影と半影を描いても説明したいことが伝わりませんよね。だから「月食のしくみ」の図は最初に引用した皆既月食中の月の色について - 国立天文台のような図になるんだと思います。
あ!この図をよくよく見れば…『これは説明図であり、実際の距離や大きさとは異なります。』という注意書きがありました。さすが国立天文台、抜かりはありません(^^)

ん~太陽・地球・月の距離と大きさのスケール(比率)を保ったまま図を描いて、月食の本影と半影ができるのか? 自分で描いて確認/納得したい。
紙の上で太陽・地球・月の距離と大きさのスケール(比率)を保ったまま図を描くのは無理ですが、CADでならできます。やってみました~

↓これ分かりにくいので、書き直してみました
   →皆既月食の本影と半影…太陽・地球・月のスケール感

Sun Earth Moon
お~本影と半影できますね~!

※上の図の中に色々書き込んでしまいましたが、スマホ/携帯では図が縮小されて文字が読めないんですよね。以下に書きます…


太陽と地球の距離 約149,600,000km
太陽の直径 約695,800km
地球の直径 約12,756km
月の直径 約3,476km ←あ、上の図に書き忘れてる(^^;
地球と月の距離 約384,467km

距離の縮尺 約1000億分の1
大きさ(縦方向)の縮尺 約10億分の1
大きさの縮尺を距離の縮尺と同じにすると、地球が見えなくなってしまうので…
大きさ(縦方向)は距離(横方向)の100倍の縮尺です。
太陽・地球・月の大きさは、その直径の太線で縦棒で示していますが、
太線にしたので、線の左右上下に2ピクセルほど余計に塗られており、
スケール的には正確ではありません。でも太線にしないと地球が見えないので…
このスケールでは、月なんて太線にした地球の下に隠れてしまいます(^^;
太陽・地球・月をそのスケールを保って描くのはとっても難しいってことをご理解ください。

距離と大きさの縮尺を共に約1000億分の1にして、
月食での本影、半影を描いてみた…


さて、みなさま。月食や日食の「しくみ」の図は『説明図であり、実際の距離や大きさとは異なります。』ということを頭の片隅に置いてご覧ください。できれば、実際の「スケール感」を身につけておいた方が良いと思いますので、興味があったらこちらをどうぞ…
地球と月の距離と大きさのスケール感

あ~今度「太陽と地球の距離と大きさのスケール感」っていうのもやってみたいな~
太陽と地球の距離を約15メートルとすると…
太陽の大きさ約7cm
地球の大きさ約1.3mm ←小っさ~!!!
というか、宇宙は広大だ~!!で、スカスカだ~!
スカスカの割には夜空に星がいっぱいあるな~


※2014/10/18 図を描き直して分かりやすくしてみました~
皆既月食の本影と半影…太陽・地球・月のスケール感

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