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月の満ち欠け

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日々、位置と形を変えていく月。古代から人間は、月の満ち欠けの周期から暦を作り生活に役立てるとともに、鑑賞の対象にしてきました。それではなぜ、月は形を変えて見えるのでしょうか?

太陽地球・月の位置関係が月の見え方を変化させる

月はみずから光を放っているわけではなく、太陽からの光を反射して輝いています。そして、月は地球のまわりを公転しているため、太陽の光に照らされている部分が地球からは変化して見えます。こうして月の形が変化して見えることを「月の満ち欠け」と呼んでいます。地球から見て月が太陽と同じ方向にあるときは、地球からは月の太陽に照らされている部分を見ることができません。このときが新月です。月の公転にともなって次第に太陽に照らされている部分が地球から見えるようになり、月が地球に対し太陽の反対側にあるとき、すなわち太陽の光が月を真正面から照らしているときが満月です。新月から次の新月までは約29.5日かかります。

月の満ち欠けの様子とその見え方

月の満ち欠けは地球から見た太陽と月の位置関係が変わることによって起こるため、月の形とその見え方には関係があります。太陽と同じ方向にあって見ることができないのが新月。しだいに右側に明るい部分が見えはじめ、新月を1日目としてから3日目が三日月です。三日月は夕方、太陽が沈んで間もない頃に西の空低いところに見ることができます。新月から7日前後には半月(上弦の月)となり夕方の南の空に見え、14日前後には満月となり日没とともに東の空から昇って一晩中見ることができます。満月を過ぎると月はしだいに右から欠けていき、21日前後に半月(下弦の月)となって明け方の南の空に見えます。そして月はさらに欠けて細くなり、約29.5日後、新月へと戻るのです。

地球が月を照らす「地球照」

三日月前後の月をよく見ると、太陽に照らされていない部分がぼんやりと光って見えることがあります。これを地球照といい、その名の通り地球に反射された太陽の光が月を照らすために見えている現象です。

月の引力が引き起こす潮の満ち引き

地球上での干潮・満潮といった潮の満ち引きは、主に月の引力が原因で起こります。月と地球は共通の重心のまわりを周期27日で互いに公転しています。地球に及ぼす月の引力は、共通重心のまわりを公転する地球にはたらく遠心力と地球の中心でちょうど釣り合っています。月の引力は、月に面した地球表面で最大となり、その裏側の表面で最小になります。そのため、月のほぼ真下の海面では、海水は月の引力に引きつけられ、盛り上がります。反対側の海面では、地球の公転の遠心力が月の引力より大きくなり、海水を月から離れる方向に押しやります。こうして海水が集まった場所で満潮となるのです。そして、その中間の海面では海水が減って干潮となります。こうした潮の満ち引きは、地球の自転によって1つの場所で1日に2回起こります。

潮の満ち引きには太陽の引力も関係する

月の引力の影響が大きい潮の満ち引きですが、太陽の引力も影響しています。新月や満月のころになると、太陽と月と地球は一直線上に並ぶため、月と太陽の力が合わさり潮の満ち引きが大きくなります。これを「大潮」といいます。逆に半月のころになると、太陽と月は地球に対して直角になるため、おたがいの力を打ち消し合い、潮の満ち引きも弱くなります。これを「小潮」といいます。このように潮の満ち引きは、月と太陽の位置によって変化するのです。実際には、海水が動くのに時間がかかったり地形の影響を受けたりするので、潮の満ち引きが起きるタイミングは月と太陽がある位置にくるタイミングから少しずれます。