食の周期性と繰り返し
日食と月食のグラフ(1990-2012年):月軌道の交点に対する太陽の通過に応じた日食(皆既、金環、部分、ハイブリッド)と月食(皆既、部分、半影)の追跡。繰り返される食の系列を明らかにする。
画像出典:I.M.C.C.E.(新しいウィンドウ)
科学的要約
Astronooの記事は、サロス周期を紹介する。これは約18年の天文学的周期性であり、日食と月食の繰り返しを支配する。この周期は、3つの月の軌道周期、すなわち朔望月、交点月、近点月の組み合わせから生じる。223朔望月後、月は太陽とその軌道の交点に対してほぼ同じ配置に戻り、食の予測が可能になる。サロス系列は1226年から1550年続き、69から87の食を含む。周期ごとの8時間のずれが食の地理的移動を説明し、エクセリグモスによって補われる。
サロス周期とは何か、どのように食を予測できるのか?
この記事は、食の繰り返しを支配する基本的な天文学的周期性であるサロス周期に捧げられている。しかし、サロス周期とは何か、どのように食を予測できるのか?その答えは、月の3つの軌道周期、すなわち朔望月(29.53日)、交点月(27.21日)、近点月(27.55日)の間の驚くべき調和にある。223朔望月後、つまり約18年と11日後、月、地球、太陽はほぼ同じ幾何学的配置に戻る。古代から知られているこの周期により、食を驚くべき精度で予測できる。各サロス系列は部分食から始まり、皆既食または金環食へと進化し、その後終了する。周期ごとの8時間のずれが食を西へ120度移動させ、この現象は54年の三重サロスであるエクセリグモスによって補われる。このメカニズムの理解は、古代の観測者から現代のモデルに至るまでの天文学的創意工夫の深さを示している。
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サロス周期:食の時計
観測によって明らかにされた宇宙の周期性
古代以来、天文学者は食(古代ギリシャ語:放棄、離反)がランダムではなく、サロス周期と呼ばれる驚くべき周期性に従うことに気づいていた。この周期は約18年続き、月の軌道の3つの基本周期、すなわち朔望月、交点月、近点月の微妙な組み合わせから生じる。
予測の範囲内にある天体の調和
サロス周期は、天体力学の最も魅力的な規則性の一つである。この周期を理解することで、食を正確に予測できるだけでなく、私たちの地球-月-太陽系の動きを支配する素晴らしい調和を評価することができる。現代の道具なしにこの周期を発見した古代の天文学者は、宇宙の謎に直面した人間の創意工夫を証明している。
N.B.:
「サロス」という言葉は17世紀にヨーロッパの天文学に登場した。この用語を1691年に導入したのは、有名なイギリスの天文学者エドモンド・ハレー(1656-1742)である。ハレーはビザンチンのゲオルギオス・シュンケロス(8世紀)の著作を読み、そこにギリシャ語の「サロス」という言葉が登場し、「繰り返し」または「周期」を意味していたが、実際には古代カルデア人の間では3600年の期間を指しており、食の周期ではなかった。
月と太陽の基本的な軌道周期
3つの決定的な月の周期
サロス周期は、これらの周期間の近似的な数値関係から生じる:
- 朔望月:連続する2つの新月の間の平均期間、約29.53日(地球の周りの月の公転)。
- 交点月:月が同じ軌道交点(昇交点または降交点)を通過する間隔、約27.21日。
- 近点月:月が連続して近地点を通過する間隔、約27.55日。
- 食年:太陽が同じ交点に戻るまでのほぼ期間(346.62日)。
サロス食のファミリー
サロス系列の誕生と進化
同じサロス周期に属する各食の系列はサロス系列と呼ばれる。系列は通常、地球の極の一つで部分食から始まり、中心食(皆既、金環、またはハイブリッド)へと進化し、反対側の極で部分食に戻って終了する。完全なサロス系列は1226年から1550年続き、69から87の中心食を含む。
サロスによる食の予測
地理的ずれとエクセリグモス
サロス周期の8時間の余分(1日の⅓)のため、系列内の連続する各食は約120度経度西にずれて発生する。この特異性は、食がほぼ同じ地理的位置で再現するために3つのサロス周期(エクセリグモスと呼ばれる(54年33日の期間))が必要であることを意味する。
活動中の月サロス系列のまとめ
過去2世紀に活動中の月サロス系列
以下の表は、1800年から2100年の期間に活動が及ぶ主要な月サロス系列をまとめたものである。各系列は12世紀から15世紀の全期間を特徴とし、71から83の連続する食を含む。
| 系列 | 食の数 | 期間(年) | 最初の食 | 最後の食 | 食のシーケンス |
|---|---|---|---|---|---|
| サロス110 | 72 | 1280.1 | 747年5月28日 | 2027年7月18日 | 8N 23P 13T 20P 8N |
| サロス111 | 71 | 1262.1 | 830年6月10日 | 2092年7月19日 | 9N 20P 11T 23P 8N |
| サロス112 | 72 | 1280.1 | 859年5月20日 | 2139年7月12日 | 7N 21P 15T 22P 7N |
| サロス113 | 71 | 1262.1 | 888年4月29日 | 2150年6月10日 | 7N 23P 13T 18P 10N |
| サロス114 | 71 | 1262.1 | 971年5月13日 | 2233年6月22日 | 8N 19P 13T 12P 19N |
| サロス115 | 72 | 1280.1 | 1000年4月21日 | 2280年6月13日 | 7N 9P 26T 19P 11N |
| サロス116 | 73 | 1298.1 | 993年3月11日 | 2291年5月14日 | 9N 9P 27T 8P 20N |
| サロス117 | 71 | 1262.1 | 1094年4月3日 | 2356年5月15日 | 8N 9P 24T 7P 23N |
| サロス118 | 73 | 1298.1 | 1105年3月2日 | 2403年5月7日 | 9N 7P 28T 8P 21N |
| サロス119 | 82 | 1460.4 | 935年10月14日 | 2396年3月25日 | 20N 8P 28T 6P 20N |
| サロス120 | 83 | 1478.4 | 1000年10月16日 | 2479年4月7日 | 21N 7P 25T 7P 23N |
| サロス121 | 82 | 1460.4 | 1047年10月6日 | 2508年3月18日 | 20N 6P 29T 7P 20N |
| サロス122 | 74 | 1316.2 | 1022年8月14日 | 2338年10月29日 | 22N 8P 28T 7P 9N |
| サロス123 | 72 | 1280.1 | 1087年8月16日 | 2367年10月8日 | 24N 6P 25T 8P 9N |
N.B.:
食のシーケンスは以下の表記を使用する:N = 半影食、P = 部分食、T = 皆既食。数字は系列の時系列順における各タイプの食の数を示す。各系列は半影食で始まり、部分食、皆既食へと進化し、その後部分食、最後に半影食に戻る。
活動中の太陽サロス系列のまとめ
過去2世紀に活動中の太陽サロス系列
以下の表は、1800年から2200年の期間に活動が及ぶ主要な太陽サロス系列をまとめたものである。各系列は12世紀から15世紀の全期間を特徴とし、69から82の連続する食を含む。
| 系列 | 食の数 | 期間(年) | 最初の食 | 最後の食 | 食のシーケンス |
|---|---|---|---|---|---|
| サロス120 | 71 | 1262.1 | 933年5月27日 | 2195年7月7日 | 7P 25A 4H 26T 9P |
| サロス121 | 71 | 1262.1 | 944年4月25日 | 2206年6月7日 | 7P 42T 2H 11A 9P |
| サロス122 | 70 | 1244.0 | 991年4月17日 | 2235年5月17日 | 8P 3T 2H 37A 20P |
| サロス123 | 70 | 1244.0 | 1074年4月29日 | 2318年5月31日 | 6P 27A 3H 14T 20P |
| サロス124 | 73 | 1298.1 | 1049年3月6日 | 2347年5月11日 | 9P 43T 1H 20P |
| サロス125 | 73 | 1298.1 | 1060年2月4日 | 2358年4月9日 | 12P 4T 2H 34A 21P |
| サロス126 | 72 | 1280.1 | 1179年3月10日 | 2459年5月3日 | 8P 28A 3H 10T 23P |
| サロス127 | 82 | 1460.4 | 991年10月10日 | 2452年3月21日 | 20P 42T 20P |
| サロス128 | 73 | 1298.1 | 984年8月29日 | 2282年11月1日 | 24P 4T 4H 32A 9P |
| サロス129 | 80 | 1424.3 | 1103年10月3日 | 2528年2月21日 | 20P 29A 3H 9T 19P |
| サロス130 | 73 | 1298.1 | 1096年8月20日 | 2394年10月25日 | 21P 43T 9P |
| サロス131 | 70 | 1244.0 | 1125年8月1日 | 2369年9月2日 | 22P 6T 5H 30A 7P |
| サロス132 | 71 | 1262.1 | 1208年8月13日 | 2470年9月25日 | 20P 33A 2H 7T 9P |
| サロス133 | 72 | 1280.1 | 1219年7月13日 | 2499年9月5日 | 12P 6A 1H 46T 7P |
| サロス134 | 71 | 1262.1 | 1248年6月22日 | 2510年8月6日 | 10P 8T 16H 30A 7P |
| サロス135 | 71 | 1262.1 | 1331年7月5日 | 2593年8月17日 | 10P 45A 2H 6T 8P |
| サロス136 | 71 | 1262.1 | 1360年6月14日 | 2622年7月30日 | 8P 6A 6H 44T 7P |
| サロス137 | 70 | 1244.0 | 1389年5月25日 | 2633年6月28日 | 8P 10T 6H 4A 3H 32A 7P |
| サロス138 | 70 | 1244.0 | 1472年6月6日 | 2716年7月11日 | 7P 50A 1H 3T 9P |
| サロス139 | 71 | 1262.1 | 1501年5月17日 | 2763年7月3日 | 7P 12H 43T 9P |
| サロス140 | 71 | 1262.1 | 1512年4月16日 | 2774年6月1日 | 8P 11T 4H 32A 16P |
| サロス141 | 70 | 1244.0 | 1613年5月19日 | 2857年6月13日 | 7P 41A 22P |
| サロス142 | 72 | 1280.1 | 1624年4月17日 | 2904年6月5日 | 8P 1H 43T 20P |
| サロス143 | 72 | 1280.1 | 1617年3月7日 | 2897年4月23日 | 10P 12T 4H 26A 20P |
| サロス144 | 70 | 1244.0 | 1736年4月11日 | 2980年5月5日 | 8P 39A 23P |
| サロス145 | 77 | 1370.3 | 1639年1月4日 | 3009年4月17日 | 14P 1A 1H 41T 20P |
| サロス146 | 76 | 1352.2 | 1541年9月19日 | 2893年12月29日 | 22P 13T 4H 24A 13P |
| サロス147 | 80 | 1424.3 | 1624年10月12日 | 3049年2月24日 | 21P 40A 19P |
| サロス148 | 75 | 1334.2 | 1653年9月21日 | 2987年12月12日 | 20P 2A 1H 40T 12P |
| サロス149 | 71 | 1262.1 | 1664年8月21日 | 2926年9月28日 | 21P 17T 3H 23A 7P |
| サロス150 | 71 | 1262.1 | 1729年8月24日 | 2991年9月29日 | 22P 40A 9P |
| サロス151 | 72 | 1280.1 | 1776年8月14日 | 3056年10月1日 | 18P 6A 1H 39T 8P |
| サロス152 | 70 | 1244.0 | 1805年7月26日 | 3049年8月20日 | 9P 30T 3H 22A 6P |
| サロス153 | 70 | 1244.0 | 1870年7月28日 | 3114年8月22日 | 13P 49A 8P |
| サロス154 | 71 | 1262.1 | 1917年7月19日 | 3179年8月25日 | 7P 56A 8P |
| サロス155 | 71 | 1262.1 | 1928年6月17日 | 3190年7月24日 | 8P 56A 7P |
| サロス156 | 69 | 1226.0 | 2011年7月1日 | 3237年7月14日 | 8P 52A 9P |
| サロス157 | 70 | 1244.0 | 2058年6月21日 | 3302年7月17日 | 6P 56A 8P |
| サロス158 | 70 | 1244.0 | 2069年5月20日 | 3313年6月16日 | 7P 53A 10P |
| サロス159 | 70 | 1244.0 | 2134年5月23日 | 3378年6月17日 | 8P 41A 21P |
| サロス160 | 71 | 1262.1 | 2181年5月13日 | 3443年6月20日 | 7P 45A 19P |
N.B.:
食のシーケンスは以下の表記を使用する:P = 部分食、A = 金環食、H = ハイブリッド食、T = 皆既食。数字は系列の時系列順における各タイプの食の数を示す。各系列は一方の極付近で部分食から始まり、数十の中心食を生じ、その後反対側の極付近で部分食で終了する。
参考文献
FAQ:サロス周期について知っておくべきこと
サロス周期とは何か?
サロス周期は約18年と11日(6585.32日)の期間であり、日食と月食の繰り返しを予測することを可能にする。これは月の3つの軌道周期、朔望月、交点月、近点月の組み合わせから生じる。223朔望月後、月は太陽とその軌道の交点に対してほぼ同じ配置に戻る。
なぜサロス周期は18年と11日続くのか?
この期間は223朔望月(各29.53日)に相当し、約6585.32日である。また、約242交点月と239近点月にもほぼ相当する。これら3つの軌道周期間のこの驚くべき一致により、月は太陽とその軌道の交点に対して同様の幾何学的配置に戻ることができる。
サロス系列とは何か?
サロス系列は、サロス周期に従って繰り返される食のファミリーである。各系列は地球の極の一つで部分食から始まり、中心食(皆既、金環、またはハイブリッド)へと進化し、反対側の極で部分食で終了する。完全な系列は1226年から1550年続き、69から87の食を含む。
なぜ同じ系列の連続する食は西に移動するのか?
サロス周期は約6585.32日、つまり18年11日8時間続く。整数日の日数に対するこの8時間のずれ(約1日の3分の1)は、2つの食の間で地球がさらに3分の1回転したことを意味する。したがって、連続する各食は約120度経度西に発生する。
エクセリグモスとは何か?
エクセリグモスは3つのサロス周期の期間、つまり約54年と33日である。サロスごとの8時間のずれが食を西に120度移動させるため、3つのサロス(3 × 120° = 360°)は食をほぼ同じ地理的位置に戻す。エクセリグモスは古代の天文学者、特にバビロニア人にすでに知られていた。
サロス周期はすべての食を予測できるのか?
サロス周期は同じ系列内の食の繰り返しを予測することを可能にするが、すべての食を網羅的に予測することはできない。メトン周期やカリポス周期など、他の周期も使用されている。さらに、惑星の重力摂動が時間の経過とともに月の軌道をわずかに変化させるため、各食の正確な特徴を決定するには精密な計算が必要である。
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