太陽系オーラリー

動く黄道面の俯瞰図です。位置はすべてケプラー軌道要素からその場で解いており、スケールは本当に線形です——見栄えのために内惑星を拡大してはいません。引いて海王星が一周するのを眺めることも、寄って水星の明らかに偏心した楕円を見ることもできます。

太陽系オーラリー（太陽系儀）とは何か

太陽系オーラリーとは、太陽のまわりを回る惑星の運動を縮尺どおりに再現した模型です。このページのものは JPL のケプラー軌道要素から八つの惑星の位置をリアルタイムに計算し、距離は線形の縮尺で、黄道面を真上から見下ろします。拡大縮小や再生速度の変更ができ、任意の逆行へ飛ぶこともできます。

この図は黄道面を真上から見下ろしています。黄道面とは何か、惑星はなぜほぼ同じ平面にあるのかは、黄道面の教材で円盤を横から見ることができます。

太陽系儀は惑星の公転を示します。座標も一緒に回すと、五つの固定位置が現れます。ラグランジュ点の講座でその地図を開きます。

外惑星が太陽を回るのはなぜこんなに遅いのか

太陽から遠いほど軌道は長く、進む速さも遅くなるからです。これがケプラーの第三法則で、公転周期の二乗は軌道長半径の三乗に比例します。水星は 88 日で一周し、海王星は約 165 年かかるので、数か月分を再生すると内側の惑星は大きく回るのに、海王星はほとんど動きません。

内側の惑星が外側の惑星を追い越すたびに、追い越された惑星は地球から見ると星空の中をしばらく後戻りします。惑星はなぜ逆行するのかは、逆行の教材がその折り返しを背景の恒星の上に投影しています。

海王星まで画面に入れると、地球はほとんど点になる

八惑星を実際に近い距離と速度へ戻すと、教科書の整った一列とはまるで違う太陽系が現れます。

教科書は太陽系をかなり詰めている

八惑星を一列に並べた図は名前を覚えるには便利ですが、間隔を大きく変形しています。軌道距離に合わせると火星より内側は小さな領域に集まり、木星の外側が画面の大半を占めます。

内太陽系と外太陽系は別データではありません。同じ系を近くと遠くから見る二つの画角で、地球と火星を分けるには拡大し、天王星と海王星を入れるには縮小します。

海王星の一年は人の一生より長い

水星は88日で一周しますが、海王星は約165年かかります。外惑星は道のりが長く速度も遅いため、数か月進めても海王星はほとんど動かず、内惑星だけが大きく位置を変えます。

逆行、衝、最大離角はいずれも相対位置の話です。俯瞰図へ戻ると、どの惑星が内側で速いか、天体同士がどの角度に並んだかとして読み直せます。

違いは惑星同士の入れ替わり方にある

ある日で止めて、地球、火星、木星がそれぞれ太陽のどちら側にいるかを見てください。数か月進めると、地球はすぐ火星を追い越し、木星は少し前へ進むだけです。惑星の速さの差は、地球から見える方向をそのまま変えます。

逆行、衝、最大離角が扱っているのは、どれもこうした相対位置です。この俯瞰図に戻ると、用語の背後にあるのは誰が内側にいるか、誰が速いか、三つの天体がどんな角度に並んだかだけだと分かることがよくあります。

この図について

水星の軌道は明らかに真円ではなく、太陽も中心にありません。描き間違いでも誇張でもなく、離心率 0.206 のケプラー方程式を正しく解けばこうなります。計算が正しいからこそ現れる細部は、どんな装飾よりも価値があります。

外側の視野では、火星と木星の間に散らばる点が小惑星帯です。内外の境界をここに置いたのは、1.52 AU から 5.20 AU が太陽系で最も大きな相対的すき間だからです。

一周にかかる時間

現在の速度での値です。太字は見やすい 8〜40 秒の範囲に入っていることを示します。

逆行タイムライン

帯をクリックするとその逆行へ移動し、その惑星が見分けられる視野へ自動的に切り替わります。

軌道線だけになる惑星があるのはなぜか

このスケールでは水星 · 金星 · 地球 · 火星の軌道全体が太陽自身の円の中に収まります——地球の軌道は数ピクセル幅しかなく、点を描いてもどこにあるかは示せません。これらの惑星は右下の内惑星系の小図で示しています。

速さを比べる前に、まずスケールバーを確認してください。内太陽系表示は水星から火星までを分けて描くため、相対的な動きを追いやすくなります。外太陽系表示は海王星までの実距離を保つので、内側の四惑星は太陽付近に圧縮されます。再生速度を変えても日付の進み方が変わるだけで、軌道や公転周期は変わりません。

一周にかかる時間

惑星a（AU）一周にかかる時間
水星0.387 AU0.24 年
金星0.723 AU0.62 年
地球1 AU1 年
火星1.524 AU1.88 年
木星5.203 AU11.86 年
土星9.537 AU29.45 年
天王星19.189 AU84.02 年
海王星30.07 AU164.79 年
よくある質問

外惑星は太陽系オーラリーでなぜこれほどゆっくり動くのですか？

太陽系全体を同時に見やすくする速度は存在しません。3 日/秒では水星は 29 秒で一周しますが、同じ速度で海王星は 5.6 時間かかります。海王星を快適な範囲に入れるには、水星が 1 フレームで半周以上動く速さが必要になります。この矛盾はインターフェース設計の失敗ではなく、ケプラーの第三法則そのものです——周期は軌道半径の 1.5 乗で伸び、八惑星の間で約 680 倍の開きがあります。

高速再生で光点が逆向きに動くのは、本当の逆行ですか？

だから速度の操作は便利機能ではなく内容の一部です。1 フレームで 90° を超えると、その惑星は軌道線に描き替えられます。この判定は 60 Hz と決め打ちせず、実際に計測した画面のリフレッシュレートから求めています——30 Hz の端末では 120 Hz の画面より多くの惑星が線になります。

この太陽系オーラリーで計算できる年代は？

期間が 1800〜2050 年で止まるのは、用いている軌道要素表自体の有効範囲であって、プログラムの制限ではありません。その外へ出るには周期補正項を持つ別の要素が必要で、のちの歳差の課で使います。

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軌道要素は NASA/JPL「Keplerian Elements for Approximate Positions of the Major Planets」（Standish & Williams, 1992）より、有効範囲は 1800–2050 年。位置は幾何位置で、光行時と光行差は含みません。黄道面の教材図であり、望遠鏡の視野の再現ではないためです。

インタラクティブな逆行教材には先行例があります：ネブラスカ大学（NAAP）、Foothill AstroSims、ニューメキシコ大学、SimuFísica、福井大学 NoA、Marble Cafe、jsOrrery。本ページはそれらのコードを使用しておらず、計算と描画は独自に実装しています。