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月が毎年4センチづつ地球から遠ざかっていると聞きました。原因は潮汐力の関係とかで、そのメカニズムは私にはよく判りません。気になるのは、同じような関係が地球と太陽の間にもあるかどうかです。

地球の公転軌道は完全な円ではないので、地球と太陽の距離は一定ではありませんが、何年か後には同じところに戻ってくると考えられています。ただ、1億年単位の計算として地球が太陽から遠ざかっているという話しは聞いたことがありません。月が遠ざかると言うことは、地球も太陽に対して遠ざかることになるように思えますが、本当のところどうなのでしょうか?

太陽の潮汐力は月より小さいので、影響も小さいかもしれませんが、地球の成立した46億年前の時点では、地球と太陽との距離は1億5000万キロメートルよりもっと小さかった可能性があるのではないでしょうか。

どのくらいであったかをご存じの方、計算できる方はおられますか。

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A 回答 (4件)

月が地球から遠ざかるのは, 地球-月系の地球自転軸周りの回転モーメント (およそ「地球の自転」+「月の公転」) が保存される (もちろん近似的にですが) ため. つまり, 月の潮汐力が地球の自転に対してブレーキとなり地球の自転によるモーメントが小さくなるため, 月の公転によるモーメントを大きくする必要があり結果的に月が地球から遠ざかることになります.


同じことを太陽系全体で考えると, 惑星の潮汐力が太陽の自転に対するブレーキとなるため各惑星は太陽から離れる方向に運動することになります. なお, 地球に対する太陽の潮汐力は, 地球の自転に対するブレーキにしかならないので (太陽-地球という系の回転モーメントについては) 考えなくてもよいということになるかと思います.
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この回答へのお礼

お答えを読んで何となく判ったような気になりました。
ただし、実際はまだよく判っていません。

「地球の自転に対するブレーキにしかならない。回転モーメントは考えなくてもよい。」というのはどうしてなのでしょうか。もし、お答えの結論が「46億年前も地球は同じ場所を回っていた」ということになると、「各惑星は太陽から離れる方向で運動する」との説明と矛盾しませんか。

お礼日時:2005/06/07 00:17

アインシュタインによると、重力が作用している物体は重力波を放射してエネルギーを失うので、


この影響だけ考えると太陽~地球間の距離は逆に短くなります。
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この回答へのお礼

重力波とは・・・、いろいろな視点があるのですね。

宇宙空間のチリにぶつかることも考慮すると、「減速して距離が短くなる」とも言えるかもしれませんね。

学ぶべき課題がたくさん与えられました。

お礼日時:2005/07/07 09:02

地球に対する太陽の潮汐力の影響は, 地球の自転周期が地球の公転周期と同じになるように働く (現状では公転周期の方が長いので結果的に自転周期も長くなるように作用する) だけで地球の公転周期にはおそらく影響しません. なぜなら, 地球の公転を考えるときには「太陽の周りをまわる地球の回転モーメント」が必要であり, これには地球の自転はまったく寄与しないからです.


一方, 太陽に対する地球の潮汐力は太陽の自転周期が地球の公転周期と同じになるように働き, 結果的に太陽の自転を遅くするように影響します (他の惑星の潮汐力も同じように作用する). その結果, 太陽系全体の (太陽周りの) 回転モーメントにおける太陽の自転の寄与は小さくなります. これは, その分だけ他の惑星の寄与が大きくなる, つまり他の惑星の公転軌道が大きくなることを意味します.
まとめると, 「太陽に対する地球の潮汐力によって地球の軌道は大きくなる」, 「地球に対する太陽の潮汐力は地球の軌道に影響しない」ことから地球の軌道が大きくなる, つまり地球は太陽から離れる方向に運動することになります.
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この回答へのお礼

再度のお答え、ありがとうございます。

なるほど、何となくわかりました。私の知識不足から、回転モーメントの理屈はまだよく判りませんが、これについては今後自分で勉強してみます。

月と地球の関係と、地球と太陽の関係は少し違うみたいですね。それに、自転と公転は別の力関係なのに、複雑に関係しあっているみたいですね。今後の学ぶべき課題が与えられました。

今後ともまた教えていただけると幸いです。

お礼日時:2005/06/12 01:11

太陽地球間の潮汐力は私も???ですが、


太陽はエネルギー放射しているのでE=mcc分、質量が減っているはずです。ニュートリノに質量があるなら、もっとです。つまり、惑星の軌道は離れていくはずです。たぶん、すごく小さな数字だと思いますが、私もこれから計算してみます。
(間違っていると、恥ずかしいので計算結果の報告はしませんネ^^;)
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この回答へのお礼

反応してくださる人がいるだけでほっとしました。
(^^)ありがとうございます。

お礼日時:2005/06/07 00:07

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Aベストアンサー

>北半球が夏のとき、地球は太陽からもっとも離れている
のは事実ですが,その影響よりも,日射の変化による影響(つまり太陽の高度が高く,日照時間も長い)のほうがはるかに大きいからです。

実際にどのくらい違うのか,うんとおおざっぱに計算してみましょう。

地球から太陽の距離は,一番近い時(7月初め)を1とすると,一番遠い時(1月初め)には1.034ぐらいの違いがあります。
となると,地球上のある一定の面積が,一定時間あたり,太陽から受けるエネルギーは,距離の2乗に反比例しますので,一番近い時は,一番遠い時の1.069倍となります。
(太陽光線に対する角度が同じとした場合です。)
つまり,約7%強くなるということです。
太陽からの距離の変化の影響というのは,この程度しかありません。

一方,太陽の高度の影響はどうでしょうか。
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ここでまた,地表の一定面積が単位時間あたりに受けるエネルギーを,関数電卓を使って計算してみます。
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また,昼間の長さも,これまた東京で計算すると,夏至の約14時間35分に対して,冬至は約9時間45分となり,3分の2程度しかありません。
以上をかけ算すると(実際には太陽の高度は日周運動で時々刻々変化するので,そんなに単純にはいきませんが),夏至のときに比べると,1日に地表が受取る日射は,だいたい3分の1程度,となります。

したがって,太陽に近づいた分,7%ほど日射が強くなっても,それが地表に届く時には3分の1にうすめられているわけですから,いわば「焼け石に水」というわけです。

もしかしたらどこかに計算違いが隠れているかもしれません。そしたらごめんなさい。
ただ,細かい数字は別として,質問に対する答えとしては,こういう話でよいと思います。

>北半球が夏のとき、地球は太陽からもっとも離れている
のは事実ですが,その影響よりも,日射の変化による影響(つまり太陽の高度が高く,日照時間も長い)のほうがはるかに大きいからです。

実際にどのくらい違うのか,うんとおおざっぱに計算してみましょう。

地球から太陽の距離は,一番近い時(7月初め)を1とすると,一番遠い時(1月初め)には1.034ぐらいの違いがあります。
となると,地球上のある一定の面積が,一定時間あたり,太陽から受けるエネルギーは,距離の2乗に反比例しますので,一番...続きを読む

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Aベストアンサー

太陽は直径10万光年の銀河系の中心から約28,000光年の位置で、一周
約2億2600万年で公転してます。決まった軌道かというとバルジといわれる
中心部だけでなく広く恒星が分布しており、引力の計算が膨大で観測も
百万分の一周もしてないので、一周で同じ位置になるかはわかりません。
周りの星も動いており、数万年単位では星座も形が変わります。
(参考URL に10万年後の北斗七星などあります。)
銀河系同士も近づくものがあったり遠ざかるものがあります。

彗星の軌道は、独自の決まった軌道というより、太陽に近いものは、太陽系
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参考URL:http://www2.synapse.ne.jp/haya/cosmsurf/

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Aベストアンサー

衝突するということが起こるとしたら太陽-地球の間に働く引力が強くなるか、地球の公転速度が遅くなるかです。引力は質量が変わらなければ変わりません。

太陽の質量は「1秒間に約600万t減少している」ということです。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%AA%E9%99%BD%E8%B3%AA%E9%87%8F

引力が弱くなりますから離れて行くという可能性の方が大きいということになります。
これによる軌道半径の増加は計算上「100年間に1.5m」ほどだとも書かれています。

#4に書かれている「1日当たり陽子1つ分近づく」に比べたら圧倒的に大きい数字です。

2)小球は例え一端中心部に近づいても、さらに離れていきますが、これは物理的にどう説明されるのでしょうか。

その前の文章の中に「角運動量を一定にしながら」太陽の周りをまわっていると書かれています。
これが理由です。
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おまけ
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衝突するということが起こるとしたら太陽-地球の間に働く引力が強くなるか、地球の公転速度が遅くなるかです。引力は質量が変わらなければ変わりません。

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http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%AA%E9%99%BD%E8%B3%AA%E9%87%8F

引力が弱くなりますから離れて行くという可能性の方が大きいということになります。
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