なぜ日食(金環日食)の開始時間は東より西の方が早いのか?

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5月21日の金環日食(写真上)がテレビ実況されるのを見ながら 太陽は東からの上るのに なぜ日食の開始時間は西の方が早いのか素朴な疑問を持ちました。 当日の朝 TBSテレビ「みのもんた朝ズバ!」では 日本での金環日食が始まる前に 日本より遙か西南にある中国の福建省・厦門(アモイ)での金環日食が実況中継されていました。

同じ日に 日本で金環日食がピーク(最大の食)となった時間は以下であり 日食の開始時間は西の方が東より早くなっています。

     鹿児島  7時22分11秒
     大阪   7時29分49秒
     東京   7時34分30秒

地球は地軸を中心に北極の方から見ると左回り(反時計回り)に回転しているので 太陽は東から上り西へ沈みます。 それなのに 金環日食を含む日食は なぜ 西から始まるのか不思議に思いませんか? 
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日食は月の公転(27日かけて地球を左回りに一周)により起きることを説明する図

上の図を利用して 「月は公転により地球の周りを西から東に向かって回っているので、月食で地上に落ちる月の影も西から東に向かって移動する」と説明したネット情報もあります。 

ナールホドと何となく納得させられる説明ですが 地球の自転(左回り)で太陽は東から上り西へ沈むのに なぜ 日食は東ではなく西から始まるのかという疑問に対する答になっていないのではないでしょうか?  なぜ日食は西から始まるのかを解明するために 私は以下の如く 地球の自転を止めて考えてみました。

(地球の自転を止めて考えると)
1.太陽は地球の回りを右回りに公転していると考えることができる。
2.月も地球の回りを右回りに公転していると考えることができる。
3.太陽も月も地球の回りを ほぼ毎日1回 公転しているが 月は27日かけて地球の
  回りを左回りに公転しているので 地球の自転を止めて考えると 地球を右回りに
  公転する時間は月より太陽の方が短い。
4.地球の回りを右回りに公転する中で 太陽は月を途中で追い越すことになる。
5.右回りに回る太陽が右回りに回る月を追い越す時に日食の条件が重なれば 
  地球に落ちる月の影(日食)は東より西の方が早い。


上記で簡単に説明できると思いましたが かなり難解ですね。

地球の自転を止めてみた場合 「地球に落ちる月の影(日食)は東から西に回る太陽の進行方向と逆になる」と単純に考えることも出来ますが この説明で ご納得いただけるでしょうか? 

「なぜ日食は西から始まるのか?」を説明するには 月の公転と地球の自転の両方を考えなければならないと私は思うので 複雑な説明になりましたが どなたか分かる方がおられたら教えてください。

追記: コメント欄で 「日食はなぜ西から始まるのか?」という国立天文台による説明があることを知りました。 説明図にある「月の動き」と「月影の動き」と「地球の自転の動き」の関係を見ると 月が左回りに公転し地球が左回りに自転する中で 月の影が移動する速さのほうが地球の自転より時速2000kmほど速く、月の影は地球表面を西から東に移動しているので 日食は西から東に進むことになるという説明に納得しました。 地球を自転させたまま分かりやすく説明する国立天文台は サスガですが 地球の自転を止めて考える私の説明は 国立天文台と手法が異なるものの 誤っていなかったと 国立天文台の説明を読んで思いました。

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この記事へのコメント

hms
2012年05月24日 10:36
地球は時速10万6千kmもの速さで太陽の周りを1年で1周するそうです。たいていの人はロケットも追いつけない時速10万6千kmもの速さで移動している地球に立っている事を自覚していないと思います。「なぜ日食の開始時間は東より西の方がはやいのか?」を疑問に思う人は少ないでしょうね。
地球から見て、月と太陽は地球を1周する時間が違う。地球から見て、地球の自転によって月が太陽を西から東へと追い抜く。
模型でも無ければ、旨く説明できません。
私も、原子核を回る電子とか、星の自転、公転し続けるエネルギーの納得のいく説明に出会えていません。
白象
2012年05月24日 15:33
hmsさま
地球の自転と公転 月の公転 中心に位置する太陽 この全てを組み合わせて 誰でも分かるように簡単に説明するのは確かに難しいですね。
白象
2012年05月24日 19:17
ニックネームなし様
皆既日食を金環日食に直しました。 日食が西から始まる理由について国立天文台の説明を教えていただき有難うございます。 サスガ国立天文台の説明と思いましたが 地球の自転を止めて考える私の説明にも誤りはなかったと思いました。
こおり
2020年06月17日 04:10
月は、毎日同じ時刻では、だんだんと東に移動してますね。
つまりこれが「月の公転」であり(西から東)、新月では太陽の方角を西から東に動きますから、それが日食になると、影は地球という球体の西から東に移動します。
つまり地球儀を回さずに月を公転させれば、西から東に影が動きます。
ここで地球の自転を考えて、地球儀を回すとどうなるでしょう。
ゆっくり回していれば「影は西から東」のままですが、速くぶん回すと、ある速度からは動く地面が影より先に行っちゃいます。
影が置いて行かれるわけですから、地面の上では西に影が移動する、つまり「影は東から西」になっちゃいます。
国立天文台の説明のように、地球の自転が月の公転よりもゆっくりということです。(月の影の見かけの動きに関して)

ふだん見ている月は「地球の自転」で「東から西に」動いているので、「月の公転」で太陽に対して「西から東に」動いているなんて気づきませんよね。(いや星座の中を動いて見えるぞ!という人はいるかも。笑)
これが誰にでもわかるのが日食や月食という貴重な時間帯というわけです。

さて、月食ではどうなるかというと、地球の影に入るのは、ある決まった時刻なので、どこでもいっしょ。あとは地平線等で、それが見えるか見えないかということですね。
白象
2020年06月17日 06:55
こおり様
コメントを有難うございます。 かなり古い記事ですが未だに記事を読んでコメントをいただけるのは嬉しいです。
こおり
2020年06月22日 03:29
今回の日食で、こちらの記事を拝見して、ちょっと興味を持ちましたのでおじゃましました。
NASAのサイト
http://eclipse.gsfc.nasa.gov/eclipse.html
を愛用していて、先日の米国の皆既日食を見てきました。
先のコメントでも言及しようと思ったのですが、球体周縁部では影の移動速度が角度に対してすごいことになるのは容易に想像できるわけですが、地球の場合は地軸が傾いていて、緯度経度も傾くことになりますね。
どういうことかというと、単純に経度で東西を考えると、極地付近では「東から西へと」移動することもあるのです。
来年6月の日食では、北米から始まって、北東へ進むも、北へ行くにつれ西に向かい、シベリアで東に向きを変えて終わります。
https://eclipse.gsfc.nasa.gov/SEatlas/SEatlas3/SEatlas2021.GIF
南極側でも奇妙なカーブが描かれていて昔は不思議に思っていましたが、サイトのアニメーションを見れば納得です。
https://eclipse.gsfc.nasa.gov/SEdecade/SEdecade2021.html
↑ 表の中で「TD of Greatest Eclipse (Link to Animation)」で動画が表示
探してみると「2044 Aug 23」のものは「皆既日食の開始場所」から東から始まって西へ進むようです。(最終的には東に進みますが)
https://eclipse.gsfc.nasa.gov/SEplot/SEplot2001/SE2044Aug23T.GIF
白象
2020年06月22日 07:32
こおり様
コメントを有難うございます。

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