1日の長さ - 太陽日と恒星日、地球と惑星で異なる日長
1日の長さは、地球や他の天体が太陽または恒星に対して1回転するのに要する時間です。本稿では太陽日と恒星日、惑星ごとの差、そして日長が変化する理由を解説します。
「1日の長さ」は、惑星やその他の自転する天体が1回転を終え、1回の昼夜の周期を形づくるまでにかかる時間を指します。日常的な地球では、1日は慣例的に24時間とされますが、天文学では基準点が太陽なのか、遠方の恒星なのかによって、異なる種類の日が区別されます。
定義
広く用いられる尺度には、次の2つがあります。
- 太陽日 — 太陽が空で同じ子午線に戻る、すなわち連続する太陽正午の間隔です。これは民生の時刻制度の基礎であり、地球では平均して約24時間です。
- 恒星日 — 遠方の恒星に対して天体が1回自転するのに要する時間で、太陽を基準にする太陽日とは異なります。地球では、公転しながら自転しているため、恒星日は太陽日よりわずかに短くなります。
これらの定義は、回転するあらゆる天体に当てはまり、数値は自転速度と公転運動によって変わります。
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10 画像地球の日とわずかな変化
実用上は、平均太陽日である24時間が用いられます。しかし、実際の各太陽日は、地球軌道の離心率と地軸の傾きのために、1年を通じてごくわずかに変動します。さらに長い時間では、月との潮汐相互作用やその他の要因により地球の自転はゆっくりと遅くなり、1世紀あたりの数分の1秒という単位で日が長くなっています。この緩やかな変化により、協定世界時ではうるう秒のような調整が行われることがあります。
他の天体での日長
惑星ごとに日長は大きく異なります。たとえば火星の太陽日は地球のそれに近く、昼夜の周期は比較的なじみやすいものです。木星は非常に速く自転するため、1日は10時間未満になります。金星は自転が非常に遅く、しかも逆向きに回るため、太陽日は極端に長くなります。自転の比較は、惑星内部、気象、大気、そして歴史を理解する手がかりになります。詳細は他の惑星も参照してください。
歴史、測定、重要性
人類は古くから日時計や、後には機械式時計を使って日長を追跡してきました。現代の時刻体系は、原子標準に基づいてSI秒を定めつつ、天文観測によって自転にもとづく時間を時計の時間と結びつけています。1日の長さを知ることは、航法、暦の設計、天文学、そして惑星力学の研究に欠かせません。
重要な区別として、自転によって生じる昼夜の周期と、社会で用いられる正式な時間の定義は同じではありません。1日の長さを理解することは、私たちの日常的な体験を天体力学や惑星科学につなげます。
関連項目
著者
AlegsaOnline.com 1日の長さ - 太陽日と恒星日、地球と惑星で異なる日長 Leandro Alegsa
URL: https://ja.alegsaonline.com/art/57133
出典
- commons.wikimedia.org : Day length
- enchantedlearning.com : enchantedlearning.com/subjects/astronomy/planets/
- ui.adsabs.harvard.edu : 2000RvGeo..38...37W
- doi.org : 10.1029/1999RG900016