ECLIPSE LAB / 影の交差
日食と月食はなぜ起こる？
太陽・地球・月が並んでも、いつも食になるわけではありません。影の向きと月の軌道の傾きを比べよう。
30秒でわかる答え
日食は新月のころに月が太陽を隠す現象、月食は満月のころに月が地球の影に入る現象です。月の公転面は地球の公転面から約5°傾くため、ほとんどの新月・満月では影が外れます。
- 月軌道の傾き
- 約5.1°地球の公転面に対する軌道面の傾き
- 日食のとき
- 新月のころ月が地球と太陽の間に入る
- 月食のとき
- 満月のころ月が地球の影を通過する
ILLUSTRATED JOURNEY
食を決めるのは、順序と影
「だれの影に、だれが入るのか」を3枚で比較します。影の幅は理解しやすいよう誇張しています。
日食：月の影が地球に落ちる
太陽―月―地球の順に並び、地球の特定の場所に月の影が届くと日食です。
地球上のどこからでも皆既日食が見られるわけではありません。
月食：月が地球の影に入る
太陽―地球―月の順に並び、地球の本影・半影に月が入ると月食が起きます。
月食は、月が見えている地域ならどこからでも観察できます。
軌道が傾くから、毎月は起きない
月の軌道面が傾いているため、新月や満月のときも、多くは月（または月の影）が上下にずれて、食になりません。
軌道の交点近くで新月または満月になると食の機会が生まれます。
TOUCH AND DISCOVER
月の位相・軌道の傾き・交点を動かしてみる
月の位相を新月から満月まで動かし、軌道の傾きと交点の位置も変えてみます。太陽と月が一直線に近くても、上下のずれが残るかを確認しましょう。
月軌道と影 / ECLIPSE GEOMETRY
図は太陽・月・地球の正確な距離比・本影を示しません。月の黄道緯度を簡略式で比べる教材です。
月の位置と軌道面
新月でも上下にずれていると食にはなりません。
日食観察時は普通のサングラス不可。ISO 12312-2に適合する日食観察用保護具、またはピンホール投影などを利用してください。
LEARN AT YOUR LEVEL
宇宙のふしぎを、もう少し。
入門から少し専門的な話題まで。4つの段階で、知っておきたいポイントを短く紹介します。
日食と月食を見分ける
日食では月が太陽を隠し、月食では月が地球の影で暗くなります。
- 日食は新月のころに起こる。
- 月食は満月のころに起こる。
本影と半影の違い
影には太陽全体をさえぎる濃い本影と、太陽の一部が見える半影があります。
- 日食の見え方は地球上の観察地点によって違う。
- 月食では地球の大きな影の中を月が移動する。
月の軌道は黄道に対して傾いている
月が地球を一周するたびに食が起こるわけではないのは、月の軌道面が黄道面に対しておよそ5.1°傾いているからです。
- 太陽・月・地球の一直線と、月が軌道面の交点付近を通る条件の両方が必要。
- 本影に一部だけ入る食と完全に入る食、半影だけを通る食を区別する。
専門食の時刻を求める本当の計算
予測には月と太陽の見かけの位置・視半径、影の円すい、地球の自転と観測者の位置が必要です。
sin β = sin i × sin(λ月 − Ω) （単純な円軌道近似）
- 黄道緯度は理想的な円軌道なら β≈arcsin(sin i sin(λ月−Ω)) と概算できる。
- 月の影が地球上のどこに落ちるかには視差と地球楕円体も必要。
- 接触時刻は天体円盤や影の境界が接する時刻として求める。
このラボは接触時刻、食分、各地の可視条件を計算していません。
1 QUESTION CHECK
図のあとに、1問だけ
月食が起こるときの天体の並びは？
答えを1つ選んでください。
COMMON QUESTIONS
よくある誤解
新月になるたびに日食が起こる？
日食をサングラスで見てもいい？
科学的な前提と出典
月の軌道の黄道に対する傾きは約5.1°です。図解の本影・半影は正確な幾何投影ではなく、誇張があります。実際の食は、太陽・月の視直径、距離、観測地点、地球の自転、軌道要素などを使って計算します。太陽は絶対に直接見ないでください。
資料確認日：2026-10-16