地球の満ち欠けとは？わかりやすく解説

アポロ8号の乗組員であるウィリアム・アンダースによって、1968年12月24日に撮影された地球の出。

地球の満ち欠け（ちきゅうのみちかけ）は月（または地球外）から見た地球を見た時、太陽光を反射して輝いて見える部分の形の変化のことである。

月面から見る地球の満ち欠けは、主に月の公転軌道によって徐々に変化し、約1か月で周期的に変化する^[1]^[2]^[3]^[4]^[5]^[6]。

概要

月の空において地球は最も目立つ天体の一つである。月から地球の見た目の大きさ（視直径）は、地球から見た月の視直径の約4倍になる。しかし、月の公転軌道は完全な円ではないので地球の視直径は多少変化する。月から見た地球は、地球から見た月と同じように満ち欠けする。しかしその満ち欠けは逆になる。つまり、地球から見た月が「満月」の時、月から見た地球は「新地球」になる。逆もまた同様になる。地球のアルベドは白い雲に覆われているため月の3倍以上になる。そして、空のより大きな面積を覆っているため、「満地球」は満月の50倍以上の明るさになる。月の暗い部分に当たった地球の反射光は、地球から見えるほど明るく、この現象は地球照として知られる。

月の自転と公転の同期により月は地球に対して常に同じ面（表側）を向けていて、逆の面（裏側）を地球から見ることはできない。これを月面上の観察者の視点で言い換えると、月の表側からしか地球を見ることができず、月の裏側から地球を見ることはできない。

もし月が完全に自転と公転の同期していた場合、地球は目立った動きを見せない。しかし月の秤動により、地球はゆっくりで複雑な動きを見せる。その動きは、約1か月かけて楕円の軌跡を描く。形や傾きは月面上の場所によって変化するため、月の表側と裏側の境界では地球が地平線から昇ったり沈んだりする。

実際に月から撮影された地球の写真は存在し、そのほとんどがNASAによるものである。一方で、フェイクの月から見た地球の写真がソーシャルメディアでシェアされたこともある^[7]。

月面上の食

食は地球と月、太陽が一直線上に整列した時に起こる現象である。つまり地球で食が観測できるとき、月でも何らかの食が観察できる。

地球から月食が観察できるとき、月からは、地球が太陽を覆い隠す日食が観察できる。地球の視直径は太陽の4倍大きいので太陽は何時間も地球の裏側に隠れる。この時、地球の大気は赤いリングとして見える。アポロ15号のミッションでは、月面車のテレビカメラを使ってこの日食を観測する試みがなされたが、宇宙飛行士が地球に向けて出発した後にカメラ、または電源が故障した^[8]。

地球から日食が観察できるとき、月から地球に落ちる月の影を観測することができる。月の影は地球表面では、直径がおよそ7000㎞の円となるので、地球全体を覆うことはない。もし、地球のどこからか皆既日食が観察できるなら、月から地球に落ちる月の本影を観察することができる。一方、部分食しか観察できない、あるいは金環日食の場合は、地球に本影はない^[9]。