歳差運動に関する質問

地球の回転軸は味噌すり運動（＝歳差運動）をしています。歳差運動の周期は約26,000年です。

現在の北回帰線の緯度は北緯23.4度ですが、歳差運動があるために北回帰線の緯度は高くなったり低くなったりするはずです。
①北回帰線が高くなる限界は、北緯何度でしょうか。
②北回帰線が低くなる限界は、北緯(又は南緯)何度でしょうか。

大体の数字で構いませんので教えて下さい。
また①と②、片方だけでも良いから教えて下さい。

質問者からの補足コメント

• 

  私が、北回帰線の緯度は変動する、と考える理由が二つあります。
  
  ①太陽年の長さと恒星年の長さが一致しない。現在は、太陽年の方が20分短い。これが歳差です。もし「地球の公転面と地軸とのなす角」が変動しないならば、両者は一致するはずです。
  
  ②天の北極の位置が変動する。従って、天の北極の位置は、天球上で26,000年の間に円を描く。もし「地球の公転面と地軸とのなす角」が変動しないならば、天の北極の位置も変動しないはずです。円を描きません。
  
  だから「地球の公転面と地軸とのなす角」は変動し、その結果、北回帰線の緯度も変動すると考えるほかありません。

  No.1の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2022/11/13 10:42

• 済みません。上の文章が良くないので次のように書き直します。↓
  
  ～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～
  私が、北回帰線の緯度は変動する、と考える理由が二つあります。
  
  ①太陽年の長さと恒星年の長さが一致しない。現在は、太陽年の方が20分短い（←歳差）。もし「地球の公転面と地軸とのなす角」が変動しないならば、両者は一致するはずです。
  
  ②天の北極の位置が変動し、天球上で26,000年の間に一つの円を描く。もし「地球の公転面と地軸とのなす角」が変動しないならば、天の北極の位置も変動しないはずです。円を描きません。
  
  だから「地球の公転面と地軸とのなす角」は変動し、その結果、北回帰線の緯度も変動すると考えるほかありません。

    補足日時：2022/11/13 11:15

• リンクのサイトの説明には、
  「地軸は、公転面に垂直な方向に対して半径約23.4度の円を描くように移動・・・」とあります。
  
  ？？？
  
  この説明に疑問を持ちます。しかし、ここではそのことには触れません。
  
  ところで、もし、サイトの説明が正しいとするならば、「歳差だけだと『地球の公転面と地軸とのなす角』は変わらない」とするあなたの説と矛盾しませんか。
  
  サイトの説明によれば、地軸は公転面に垂直な方向を回転軸として動くのですから、『地球の公転面と地軸とのなす角』も動くことになりますね。

  No.2の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2022/11/13 14:20

No.8 ベストアンサー 回答者： yos1912 回答日時： 2022/11/21 09:37

「地球の公転面と地軸とのなす角」について

　まず、「地軸は、公転面に垂直な方向に対して半径約23.4度の円を描くように移動・・・」の前提で話を進めます。
　回転面と軸は直角に交わります。文は公転軸(黄道軸ともいいます)と地軸はいつも一定の角度(２３.４度)である事を説明しています。公転面と公転軸が９０度で交わるので、当然自転軸と公転面はいつも６６.６度(９０－２３.４)で交わるという非常に単純な話になります。
　角度が変わるように感じているのは(憶測ですが)、角度を測る公転面上の基準点を固定しているからではないですか。基準点は地軸上にある一点から最も近い公転面上の位置になります。従って自転軸の移動に伴って基準点は移動します。
　簡単なイメージで考えてみます。地面に傘を少し(２３.４度)開いて垂直に立てます。この時に地面は公転面、傘の軸は公転面の軸、傘の骨(の１本)は地軸と考えます。ここで、傘を(傾けないで)軸を中心にして回すと、傘の骨はいつも地面と同じ角度になりますね。歳差運動ってこんな感じで理解できます。

　ちなみに、地球の歳差運動は地球自転によるジャイロ効果が原因です。これは軸の傾きを変化させる方向に働きませんから、地軸の傾きが変わるということはありません。
　さらに、地軸の傾きが大きくなればジャイロ効果も大きくなります。独楽の回転速度が遅くなって軸の傾きやその回転速度が大きくなるのはこのためです。当然、歳差運動が一定速度ということはなくなりそうです。

この回答へのお礼

頭が悪いせいか、半分くらいわかりました。
有難うございました。

お礼日時：2022/11/24 14:38

No.7 回答者： tknakamuri 回答日時： 2022/11/18 06:26

どうも話が噛み合わないので、

まず言葉の定義の確認が必要そう。

地軸は黄道の極に対し一定の角度をなして移動する
つまり、地球の中心を頂点とし、黄道の極を中心軸とする
円錐の側面に沿って
地軸が移動するのがN04の図。

「なす角」の説明は以下の図。

円錐の側面上の直線と円錐の中心軸がなす角は全て同じ
ことはわかりますか?

高校の図形レベルの簡単な話なので
よく考えて欲しい。

因みに
黄道の極と地軸のなす角=北回帰線の緯度

この回答へのお礼

ありがとうございました

お礼日時：2022/11/24 14:38

No.6 回答者： tknakamuri 回答日時： 2022/11/17 08:24

>「下の図」で、地軸が歳差運動をすれば、

>黄道面(公転面)と地軸のなす角が
>変動することは、一目瞭然ではないですか。
>だから回帰線の緯度も変動します。

そう見えてしまうんですか?

回帰線の緯度は黄道の極と地軸のなす角によって決まります。
歳差はこの角度を保ちながら、地軸の向き(地軸を公転面に
垂直に投影した時の投影された地軸の方向)のみが変わるように
動きます。

黄道の極と地軸のなす角が一定であることは
図から読みとれないでしょうか?

この回答へのお礼

ありがとうございました

お礼日時：2022/11/24 14:38

No.5 回答者： yos1912 回答日時： 2022/11/13 21:26

①の解釈の誤りについて

太陽年と恒星年が一致しないは、春分点が黄道上を移動するからです。恒星年は太陽が黄道上を一周する時間(年)、太陽年は春分点から次の春分点までに達する時間です。この２つの時間が違うのは春分点が黄道上を移動するからです。これは歳差の方位(自転軸が傾いている方向)が変わることが原因で起こります。自転軸の傾きの大きさはこの中には含まれませんから一切関係ないといえます。春分点の移動は、星占いの星座が現在の太陽がいる位置と一致しない事からもわかります。ちなみに恒星年と太陽年の差の２０分(正確には単位は分／年)に歳差の年数である２６０００年をかけると１年の長さになります。

②については他の回答者が示している図で理解できると思っていますので、省略します。

この回答へのお礼

ありがとうございました

お礼日時：2022/11/24 14:39

No.4 回答者： tknakamuri 回答日時： 2022/11/13 17:24

>もし「地球の公転面と地軸とのなす角」が変動しないならば、

>天の北極の位置も変動しないはずです。円を描きません。

下の図で、黄道面(公転面)と地軸のなす角を
一定に保ったまま、歳差運動できることは、
一目瞭然だと思うのだが・・・

この回答へのお礼

＞「下の図」で、黄道面(公転面)と地軸のなす角を
一定に保ったまま、歳差運動できることは、
一目瞭然だと思うのだが・・・

？？？

あなた何を考えているんですか？
「下の図」で、地軸が歳差運動をすれば、黄道面(公転面)と地軸のなす角が変動することは、一目瞭然ではないですか。だから回帰線の緯度も変動します。

お礼日時：2022/11/16 23:00

No.3 回答者： Tacosan 回答日時： 2022/11/13 16:36

それは「なす角」の解釈の問題だと思うけどねぇ.

3次元で考えれば「角」は (開きぐあいを表す) 「角度」だけでなく「向き」も問題になる. そして
・角度が変われば回帰線の緯度が変わる
・向きが変われば「恒星年と太陽年との差」 (歳差) が生じる
ということはわかる (だろう, きっと). 逆に, 向きが変わらなければ歳差は生じないし, 角度が変わらなければ回帰線の緯度は変化しないことになる.

https://eco.mtk.nao.ac.jp/koyomi/wiki/BAD0BAB9.h …
の方がよかった?

この回答へのお礼

有り難うございます。
このリンクは勉強になります。

お礼日時：2022/11/16 23:10

No.2 回答者： Tacosan 回答日時： 2022/11/13 13:24

う～ん, どういうイメージなんだろう....

https://www.nao.ac.jp/faq/a1007.html
は理解できる?

この回答へのお礼

このリンクの絵を見ていると、地軸の味噌すり運動（歳差運動）に伴って回帰線の緯度が動くように見えますが。

お礼日時：2022/11/16 23:14

No.1 回答者： Tacosan 回答日時： 2022/11/13 00:54

歳差だけだと「地球の公転面と地軸とのなす角」は変わらないから, 北回帰線の緯度が「高くなったり低くなったりする」ことはないよ.

この回答へのお礼

ありがとうございました

お礼日時：2022/11/24 14:39