日食
日食は、月が地球と太陽の間を通過するときに発生し、それによって地球のごく一部からの太陽の視界が全体的または部分的に見えなくなります。このような配置は、月の軌道面が地球の軌道面に最も近づく新月相の日食の季節に、およそ 6 か月ごとに発生します。[1]皆既日食では、太陽の円盤が月によって完全に隠されます。部分日食と金環日食では、太陽の一部だけが隠されます。地球の夜側のどこからでも見ることができる月食とは異なり、日食は世界の比較的狭い地域でのみ見ることができます。そのため、皆既日食は平均して 18 か月ごとに地球上のどこかで発生しますが、特定の場所で繰り返されるのは 360 ～ 410 年に 1 回だけです。
月が完全な円軌道を描き、地球と同じ軌道面にある場合、月に 1 回、新月ごとに皆既日食が発生します。その代わりに、月の軌道は地球の軌道に対して約 5 度傾いているため、通常、月の影は地球を見逃します。したがって、日食（および月食）は日食の季節にのみ発生し、その結果、毎年少なくとも 2 回、最大 5 回の日食が発生しますが、そのうちの 2 回以上は皆既日食となります。皆既日食は、太陽と月の中心をより正確に合わせる必要があることと、空での月の見かけの大きさが小さすぎて太陽を完全に覆うことができない場合があるため、まれです。
日食は自然現象です。一部の古代および現代の文化では、日食は超自然的な原因によるものであるか、悪い予兆とみなされていました。天文学者による日食の予測は、紀元前 4 世紀には中国で始まりました。数百年先の日食が高精度で予測できるようになりました。
太陽を直接見ると永久的な目の損傷につながる可能性があるため、日食を見るときは特別な目を保護するか、間接的に見る技術が使用されます。保護なしで安全に観察できるのは、皆既日食の全相だけです。日食追跡者または日食愛好家として知られる愛好家は、日食を見るために遠隔地に旅行します。
種類
日食には次の 4 つのタイプがあります。
皆既日食は平均して 18 か月ごとに発生します[注 1][6]。このとき、月の暗いシルエットが太陽の非常に明るい光を完全に覆い、はるかに暗い太陽コロナが見えるようになります。皆既日食は、どれか 1 回でも、せいぜい地球表面の狭い軌道内でのみ発生します。この狭い道は皆既の道と呼ばれています[8]。
金環日食は 1 ～ 2 年に 1 回 [6] 、太陽と月が地球と正確に一致するときに発生しますが、月の見かけの大きさは太陽よりも小さくなります。したがって、太陽は、月の暗い円盤を取り囲む、非常に明るいリング、または環として見えます。 [9]
ハイブリッド日食 (金環日食/皆既日食とも呼ばれます) は、皆既日食と金環日食の間を移動します。地球の表面のある点では皆既日食として見えますが、他の点では金環状に見えます。混成日食は比較的まれです。[9]
部分日食は年に約 2 回発生し[6]、太陽と月が地球と正確に一致せず、月が太陽を部分的に隠すだけです。この現象は通常、金環日食または皆既日食の軌跡の外側の地球の大部分で見ることができます。ただし、本影は地球の極域の上を通過し、決して地球の表面と交わらないため、一部の日食は部分日食としてしか見ることができません。部分日食は、太陽の明るさの点では事実上目立ちません。暗くなるのに気づくには 90% をはるかに超える範囲が必要となるためです。 99% であっても、民間の夕暮れよりも暗くなることはありません。[10]
地球から太陽までの距離は月までの距離の約400倍、太陽の直径は月の直径の約400倍です。これらの比率はほぼ同じであるため、地球から見た太陽と月は、角度で約 0.5 度の弧を描き、ほぼ同じ大きさに見えます。
地球の周りの月の軌道は、太陽の周りの地球の軌道と同様にわずかに楕円形です。したがって、太陽と月の見かけの大きさは異なります。[11]日食の大きさは、日食中の月の見かけの大きさと太陽の見かけの大きさの比です。月が地球に最も近い距離（近地点近く）にあるときに起こる日食は、月が太陽の明るい円盤または光球を完全に覆うのに十分な大きさに見えるため、皆既日食になる可能性があります。皆既日食のマグニチュードは 1.000 以上です。逆に、月が地球から最も遠いところ（遠地点近く）にあるときに起こる日食は、月が太陽よりわずかに小さく見えるため、金環日食にしかなりません。金環日食の等級は 1 未満です。[12]
ハイブリッド日食は、イベント中に日食の大きさが 1 未満から 1 より大きく変化するときに発生します。そのため、地球の側面から日食が中間点に近い場所では皆既食に見え、始まりと終わりに近い他の場所では金環状に見えます。月からは少し離れています。これらの日食は、完全な皆既日食と比較すると、経路幅が非常に狭く、どの時点でも継続時間が比較的短くなります。 2023 年 4 月 20 日のハイブリッド皆既日食は、皆既日食の経路に沿ったさまざまな地点で 1 分を超えます。焦点と同様に、皆既性と環状性の幅と継続時間は、この 2 つの間の変化が発生する点ではほぼゼロになります [13]。
太陽の周りの地球の軌道も楕円形であるため、太陽からの地球の距離も同様に年間を通じて変化します。これは太陽の見かけの大きさにも同様に影響しますが、地球からの月の距離の変化ほどではありません。 7 月上旬に地球が太陽から最も遠い距離に近づくと皆既日食の可能性が若干高くなりますが、1 月上旬に地球が太陽に最も近い距離に近づくと金環日食が起こりやすい状況になります [14]。
中心日食の用語