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なぜ月はいつも同じ面を向けているのか

Miqo編集部 · 出典1件

月は回っている、軌道と同じリズムで

月はまったく自転していないように見えます。毎晩、同じ暗い模様、同じ姿だからです。実際には、月は約27.3日で自転を1周し、地球のまわりを1周するのにもまったく同じ時間がかかります。確かめるのは簡単です。中央のカップから目を離さずに、テーブルのまわりを歩いてみてください。横から見れば、カップをずっと正面に見たままでも、自分が1回転したことがわかります。

この一致は偶然ではなく、そうならざるをえなかった結果です。地球は月の遠い側より近い側を強く引っ張るため、月はその線に沿って少し伸びています。月には恒常的な「ふくらみ」があるのです。月の自転が今より速かったころ、ふくらみは前へ進み、地球の重力がそれを後ろへ引っ張っていました。このブレーキは長い時間働き、自転と公転が一致しました。そこから先は、もう遅くするものがありません。ふくらみが地球を真正面に向くからです。

ただし、この固定は完全ではありません。軌道は円形ではないため、月は軌道上を速く動くときも遅く動くときもあります。一方、自転は一定です。さらに自転軸も少し傾いています。これらが合わさって、月は左右に約8度、上下にも少し揺れます。そのため、月ごとに円盤の端から異なるクレーターが顔をのぞかせます。

地球から見える月の表面の合計

裏側は暗いのではなく、ただ別の面

「暗い側」という呼び方は適切ではありません。そこにも太陽の光はまったく同じだけ届き、2週間続く昼と夜があります。暗かったのは、私たちにとってだけです。最初の画像を1959年に送ってきたのは探査機「ルナ3号」でした。その画像は驚くべきものでした。広い暗い「海」はなく、明るい地殻がクレーターだらけになっていたのです。海は表側の円盤の約3分の1を占めますが、裏側ではわずか数%です。

31%表側
2%裏側

違いがあるのは確かですが、説明はまだ仮説の段階です。裏側の地殻はかなり厚いため、古代の溶岩が地表まで突き抜け、低地を埋めるのが難しかったと考えられています。なぜ厚いのかについては、今も議論が続いています。

一方、この固定の仕組み自体はよくわかっています。太陽系では珍しいことではありません。冥王星とカロンは互いに向き合い、木星の大きな衛星たちは木星のほうを向いています。

✓ すること
  • 異なる月の満月の写真を比べる:円盤の端にあるクレーターの模様が少しずれる
  • 端ぎりぎりのクレーターを1つ選ぶ:見える月もあれば、地平線の向こうへ消える月もある
  • 裏側の写真を見る:明るくクレーターだらけで、見慣れた月とは違って見える
✕ しないこと
  • 1晩で揺れが見えるとは思わない:揺れは数週間かけて現れる
  • 裏側を暗いとは呼ばない:そこにも太陽の光は同じだけ届く
  • 月は自転していないと言わない:自転していなければ、1か月で月全体を見られるはず

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出典

  1. 月の自転周期・公転周期と秤動のデータ:NASA。年間約3.8センチの遠ざかりはレーザー測距で測定。裏側の地殻の厚さ:GRAILミッション。