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日食とは?起こる仕組みを教えて!次はいつなの?

日食にはいろんな種類がある?見る時にやってはいけないことは?

天体観測を普段あまりしない人にとってもインパクトのある天体ショーの一つが日食です。

今回は日食とはどのような仕組みで発生しているのか、次はいつになるのか、日食にはどのような種類があるのか、見るときにやってはいけない事は何かをチェックして参ります。

日食を見るために必要な道具は何かも調べて参ります。



日食とは?


日食とは月によって太陽が隠されることで太陽による月の影が映り込むようになるという現象です。

丸いはずの太陽が部分的に欠けて見えたり晴れた日の昼間でも見えなくなったりする現象が日食なのです。

太陽全体が見えなくなる日食を「皆既日食」と言い、部分的に見えなくなる日食を「部分日食」として扱います。

また、太陽が輪っかのように見える日食は「金環日食」と言うので覚えておきましょう。

月食との比較は後述いたしますが、日食を地球上追いかけるという活動をしないかぎり日食を体感できる回数は月食よりもかなり少なくなるので、レアな天体ショーと言えます。

特に皆既日食や金環日食を体験できるケースは非常に稀なので、あまり天体や星に興味がないという人でも体験してもらいたいイベントです。

日食が起こる仕組みは?


(参考URL:https://www.nao.ac.jp/astro/basic/solar-eclipse.html

日食とは国立天文台にある上記の画像のように太陽⇒月⇒地球という順番で一直線に並ぶことで、太陽が月によって隠されて影になって見えるようになる事です。

ただし、太陽全体を隠して見える地域はかなり少なく、太陽の一部分を隠す部分日食が見える地域が大半となってしまいます。

月食は太陽⇒地球⇒月という順番で一直線に並ぶことで、太陽が地球によって隠されて月の見え方が変わるという現象になります。

ここでポイントとなってくるのが太陽と月と地球の大きさなのです。

地球の直径は約12,742km、月の大きさは3,474kmと地球の方が約4倍の大きさになっており地球の影に月はすっぽりと入るサイズになっています。

逆に月は地球よりも遙かに小さいので地球から見て影になる部分も小さくなり、日食が見える場所は限定的になってしまうのです。

次の日食はいつ?


2020年9月現在から見て次の日食は2020年12月15日にある皆既日食です。

ただし、この日食は南太平洋や南米で見られる日食であり、日本では見られないでしょう。

日本で見られる日食となると2023年4月20日の金環皆既日食だと言われております。

こちらも「ただし」という言葉が続いてしまうのですが、こちらの金環日食はインド洋が中心となりますので日本では金環日食ではなく部分日食になってしまうと言われております。

日食に詳しい方々の解説を見てみるとこの2023年の金環日食は「日本だと気づかないレベルのわずかな部分しか欠けない」という指摘もあり、次に日本で見られる日食にカウントしていいのかも怪しいという声すらあるのです。

日本で本格的に見られる日食なんと2030年6月1日の金環日食になります。

10年後というかなり遠い時期になってしまうのです。

日食は1年に2回程度の頻度で発生しているのですが、「日本で見られる」という条件を付けてしまうことで一気に発生頻度が落ちてしまうことがわかります。

日食はどこで見れるの?


日食は先ほど紹介した国立天文台の画像を見てもらうとわかるように、地球にすんでいる人達から見て月と太陽が一直線に並び月によって太陽が隠された状態になっていると見ることができるのです。



ただし、月の直径は地球の1/4程度しかないので太陽が隠れて見える場所というのは限定的になってしまうのです。

そのため日食を見たいという人は日食が発生している場所を見つけて移動するしかありません。

ちょっと高いところとか見晴らしがいいところに移動すれば日食が見られるというお話にはならないのです。

天文学の用語になりますが、ある程度の大きさを持った光源を物体が完全に遮ると「本影」と言い、部分的に遮ると「半影」と言います。

この「本影」と「半影」を日食に当てはめると、「本影」は皆既日食や金環日食で「半影」は部分日食となるでしょう。

本格的な日食を見るには「本影」が出来ている部分に移動しての観測となりますが、南極や北極というケースもありますので、追いかけ続けるのも非常に難しいでしょう。

日食の種類


日食には皆既日食と金環日食と部分月食の3種類があります。

ここでのポイントは皆既日食と金環日食の違いを理解することです。

皆既日食

皆既日食は月によって太陽がすべて隠されている状態で、太陽と月と地球がまさに一直線になっているごくわずかな場所でしか見ることができません。

完全に隠れている状態になりますので、真っ暗に見えます。

金環日食

金環日食は太陽と月と地球がまさに一直線になっているごくわずかな場所でしか見ることができない日食なのですが、月が太陽を隠しきれないため太陽が輪のように見えている状態になります。

太陽と月と地球の位置関係は同じはずなのに、皆既日食と金環日食がどうして発生しているのか、ここがポイントとなるのです。

この理由は月の公転軌道が真円ではなく楕円形になっていることにあります。

月が地球に一番近づいたときの距離は約35万kmですが、一番遠いときは約40万kmとなりますのでかなりの差があります。

月が地球に近いとそれだけ月が大きく見えますので、このタイミングで日食が発生するとそれだけ太陽をすっぽりと隠す可能性が高くなるのです。

逆に月が地球から遠いと月が小さく見えますので、金環日食になる可能性が高くなります。

部分日食

部分日食は月によって太陽の全部ではなく一部が隠されている状態です。

レア度では金環日食や皆既日食よりかなり低い日食となります。

日食を見る時にやってはいけないこと


日食の観察は太陽の観察になりますので、絶対にやってはいけない事がいくつかあります。

それらのやってはいけない事の共通点が「太陽を観測するための安全な観察に適していない方法はNG」ということです。

直接見ることはもちろんNGですし、サングラスを着用しての観測もNGです。

また、望遠鏡や双眼鏡を使っての観測もNGで、下敷きやCDやフィルムの切れ端を使った観測もしてはいけません。

肉眼で見るよりはサングラスやフィルム越しの観測はある程度マシになりますが、光の遮断が不十分なので危険です。

日食を見る時に必要な道具


日食を見るために必要な道具は観測方法によって変わります。

たとえば、鏡を使った観測なら鏡を用意する必要がありますし、ある程度肉眼で見るのと同じ感覚にしたいというひとは専用の日食グラスが必要になるでしょう。

望遠鏡を使って観測する場合は「太陽投影板」を使ってください。

他にも厚紙と光を通さない薄いシートに小さな穴を開けて観測するというやり方もあります。

ダイヤモンドリングとは?


ダイヤモンドリングは皆既日食の終わりと始まりのタイミングで見られるダイヤモンドのように光り輝いて見える現象のことです。

日食によって黒い太陽が一時的に見ることができるのですが、この黒い太陽の一部分だけが光り輝く現象は非常に神秘的です。

月の縁が複雑な地形になっているとダイヤモンドのような輝きが増えるのでより美しくなるでしょう。

まとめ

以上、いかがだったでしょうか。

今回は日食とはいったい何時なのかといった日食の情報を敷き詰めました。

日食は発生頻度的に月食よりも多いと言われているのに、見える地域が限定的なので非常にレアな天体ショーとなっています。

次に日本で見られる本格的な日食は2030年なので、かなり遠いと思ってしまいちょっとへこんでいる筆者です。



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