日食と月食

ほとんどの新月・満月では何も起きない

月は毎月一度、太陽と地球のあいだを通り、一度、地球の裏へ回る。毎回三つが一直線に並ぶなら、年に二十四回を超える食が起きるはずだ。実際には数回しかない。

理由は、月の軌道が黄道面から 5.16 度傾いていること。多くの月では月は太陽の数度上か下を通り、影は宇宙へ抜けていく。月の視直径は半度ほどなので、五度は月十個分にあたり、「もう少しで重なる」ことすら珍しい。

その月に食があるかは交点が決める

二つの面が交わると一本の線ができ、月の軌道はその線上の二点で黄道面を横切る。それが交点で、食にはそこに月が近づくと同時に新月か満月であることが要る。

太陽は年に二度この線を通り、その前後およそ三十四日ずつが食の季節になる。一つの季節には新月と満月が入るので、日食と月食は二週間の間隔で対になって現れることが多い。交点自体も後退し、十八年半で一周するため、食の季節は毎年十九日ほど早まる。

本影と半影

太陽は点ではなく円盤なので、前に立つものは二層の影を落とす。太陽がまったく見えない部分が本影、一部だけ見える部分が半影だ。

月の本影に立てば皆既、半影に立てば部分日食になる。本影の帯は一〜二百キロ幅しかなく半影は数千キロを覆うので、皆既を見る人はいつも少数派だ。月食では役割が逆になり、地球の本影は月の距離でも月の半径の二倍半以上あるため、月はその中に一時間以上とどまれる。

月が半影だけを通ることもある。照らされたままわずかに暗くなるだけで、肉眼ではまず分からない。その夜は無理に起きている必要はない。

皆既か金環かは、その日の月の距離で決まる

月の軌道は三十五万六千キロから四十万七千キロまで変わり、地球の軌道も楕円だ。そのため月と太陽の見かけの大きさはそれぞれ幅を持ち、二つの範囲は重なっている。

月が近ければ太陽より大きく見え、本影が地表に届いて皆既になる。遠ければ小さく見え、本影は届く前に尽き、太陽の縁が完全な輪として残る。これが金環だ。その輪は弱まった太陽ではなく明るさそのままの光球なので、金環日食は最初から最後までフィルターが要る。

赤い月

地球の本影に入りきった月は消えず、暗い赤や銅色になる。地球が直射日光を遮る一方で、大気が輪のレンズとしてはたらき、地球の縁をかすめた光を影の中へ曲げる。青い光は散乱され、赤い光が月面まで届く。

そのとき月に立っていれば、地球の輪郭が一周ぶんの朝焼けと夕焼けで縁取られて見えるはずだ。色の濃さは大気の状態しだいで毎回変わり、大規模な火山噴火のあとはほとんど見えないほど暗くなることもある。

目の安全と、台湾で次に見られる日

九割が隠れても太陽は安全にならない。残り一割でも数十秒で網膜を焼き、網膜に痛覚神経はないので進行中は痛まず、障害は数時間後に視野中心のぼやけとして現れ、元に戻らないこともある。使えるのは ISO 12312-2 適合の日食グラスと専用の太陽フィルターフィルムだけで、フィルムはレンズや望遠鏡の最前面に付ける。サングラス、フィルム、すすガラス、CD は不可。肉眼で見てよいのは皆既日食の皆既中だけで、太陽が戻る前にかけ直す。

月食は肉眼でも双眼鏡でもカメラでも完全に安全だ。台湾では、全過程が見える次の皆既月食が2028年12月31日の深夜で、皆既は約71分。次に見られる日食は2030年6月1日の部分日食で、台北の最大食分は約0.36。本島で皆既日食となると2070年4月11日まで待つことになり、それでも皆既帯は恒春より南をかすめるだけだ。