はじめに、わたしたちにおもてを向けている月面に言及しよう。すぐわかるように、わたしは月面を、より明るい部分とより暗い部分の二つの部分に分ける。より明るい部分は全半球をかこみ、広く散在している。ところが、より暗い部分は面を雲でかげらせたようであり、斑点状に見える。 (中略) そうして、月の全表面、とくに、より明るい部分に分布している、小さいけれども密集したほかの斑点と区別しよう。これらの密集した小斑点は、わたしたちより以前には,たれもみたひとはなかった。くりかえし調べた結果、つぎの確信に達した。月の表面は、多くの哲学者たちが月や他の天体について主張しているような、滑らかな一様な、完全な球体なのではない。
ガリレオ・ガリレイ 著,山田慶児,谷 泰 訳 『星界の報告 他一編』 (1976),岩波文庫 33-906-5,岩波書店。p. 17 - 19
ガリレオ・ガリレイ (Galileo Galilei) が,この一文を書いたのは,1610 年 3 月のはじめだという。日本では 「慶長」 年間で,慶長五 (1600) 年に 「関ケ原の戦い」,慶長八 (1603) 年に徳川家康が 「征夷大将軍」 となって 「江戸幕府」 を開いたような時代だ,
そんな時代の 1609 年,オランダの眼鏡製作者が 「望遠鏡」 を発明したという噂を聞き,彼は,自分で望遠鏡を作ることに成功した。彼の作った望遠鏡は,現在では 「ガリレオ式望遠鏡」 と呼ばれるもので,対物レンズとして 「平凸レンズ」 を用い,接眼部には 「平凹レンズ」 を用いた。この方式だと,現在主流となっている 「ケプラー式」 が上下逆転した 「倒立画像」 であるのに比較して,「ガリレオ式」 では 「正立画像」 を得ることができる。ただし,高い倍率を得ることは難しい。ガリレオが作った望遠鏡は,30 倍程度だったようだ。(前掲書,p. 15)
最初に作った望遠鏡の大きさは,口径が 42 mm,長さ 2.4 m だという。その後,さらに大きな望遠鏡を製作し,30 倍という倍率を得たわけで,1609 年,その望遠鏡を 「月」 や 「木星」,さらには 「太陽」 に向けて観察を続けた。そうして,「月」 がデコボコしていることや 「木星」 には 4 つの 「衛星」 がその周りを回っていることを発見したのだ。
月は,太陽系内にある岩石質の天体の中では,かなり大きな天体だ。最も大きいのは 「地球」 で,赤道半径 は 6378.1 km。次ぐ 「金星」 は,6051.8 km。「火星」 は,3396.2 kmで 3 番目,4 番目は,惑星の 「水星」 ではなく,木星の第 3 衛星である 「ガニメデ (Gnnymede)」 の 2631 km。さらに,土星の衛星 「チタン (Titan)」 (2575 km) が続き,「水星」 は 6 番目の大きさだ。木星の弟 4 衛星の 「カリスト 8Callisto)」 も 2410 km と大きく,第 1 衛星の 「イオ (Io)」 (1829 km) も「月」 より大きい。さすがに 「ガリレオ衛星」 といえる。そして,半径 1737.4 km の 「月」 だ。ちなみに,木星の第 2 衛星の 「エウロパ (Europa)」 は,1563 km あり,かっては惑星として数えられていた 半径 1188.5 km の「冥王星」 より大きい。
軌 道 長 半 径 | 384,399 km | 地球 公転軌道 長半径 = 149,600,000 km | |
---|---|---|---|
赤 道 半 径 | 1,737.4 km | 地球 赤道半径 = 6,3378.1,0.272400 km | |
視 半 径 | 15' 32.28" | 太陽 = 15' 59.64" | |
赤 道 重 力 | 0.17 | 地球 = 1 | |
体 積 | 0.0203 | 地球 = 1 | |
質 量 | 0.012300 | 地球 = 1 | |
平 均 密 度 | 3.34 ³10 s⋅m−1 | 地球 = 5.51 ³10 s⋅m−1 | |
公 転 周 期 | 朔 望 月 | 29.530589 日 | 朔 (新月) から次の朔までの日数 |
恒 星 月 | 27.321662 日 | 対 恒星,自転周期に等しい | |
交 点 月 | 27.212221 日 | ||
分 点 月 | 27.321582 日 | ||
近 点 月 | 27.554550 日 | ||
脱 出 速 度 | 2.38 km⋅s −1 | 地球 = 11.18 km⋅s −1 | |
* 国立天文台 (編) 『理科年表 2024』,2023,丸善出版 |
月がどのようにして生まれたのか,については,昔からいろいろな説が考えられてきた。たとえば,「親子説」,「兄弟説」,「他人説」 といった成因説があった。
「親子説」 というのは,太陽系が生まれた頃,高速で自転していた原始惑星の一つが 「原始地球」。まだ,完全に冷えていなかったために,ついに赤道部がくびれていき,原始地球から飛び出したというもの。おまけのハナシでは,「原始月」 が飛び出した跡が 「太平洋」 だというもの。
「兄弟説」 は,太陽の周囲にあった隕石などが衝突し合って大きくなり,「原始地球」 が誕生した際,その近くで同じように隕石が合体を繰り返して 「月」 も生まれたという説だ。
「他人説」 では,太陽系が生まれる時,その元となったガス雲の中にすでにある程度の大きさだった 「月」 があり,それより大きくなった 「原始地球」 がその 「月」 を捕らえたという。
どの説にも異論や批判があり,納得させるだけの説得力がないといえる。
* 参考:宮本正太郎 著 『宇宙とはなにか − 科学が開いた新しい宇宙像』,1967,ブルーバックス B-100,講談社,p. 154 - 155
国立天文台の小久保英一郎博士らのスーパー・コンピューターを利用したシュミレーション研究では,次のように説明する。
太陽系が誕生した 46 億年前のこと,現在の火星あたりまでの間に,今の地球の 10 分 1 程度の大きさの 「ミニ惑星」 が多数公転するようになった。最初のうちは,それぞれが自らの公転軌道を回っていたが,やがてそれぞれのわずかな質量の違いから軌道が乱れ,衝突し合うようになってしまう。例えば,「水星」 は 1,2 個のミニ惑星が合体したもの,金星は 8 個程度が合体,「原始地球」 は 10 個程度が合体したものらしい。
「原始地球」 が最も大きくなったようで,近辺に残っていた別の比較的大きな小惑星の軌道を乱し,ついには,両者が衝突してしまった。真正面から衝突したのではなく,少し斜めから衝突したため,ほとんどは合体したものの,それぞれの砕け散った破片が周囲を取り囲むことになった。それらは合体して生まれた 「原始地球」 に引き戻されてさらに大きくなっていく材料になったが,比較的遠くまで飛ばされた破片は,離れた場所で互いに衝突を繰り返し,それが 「月」 になったのではないかという。
* 参考:NHK スペシャル 『地球大進化 − 46 億年・人類への旅 (DVD)』,2018,NHK エンタープライズ,「第一集 生命の星 大衝突からの始まり」 より
太陽 − 月 − 地球 の順にほぼ直線的に並ぶと,いわゆる 「新月」 となる。月の太陽の光が当たらない,影の部分が地球に向いている。月の公転により,少しずつ太陽光の当たった部分が見えるようになり,三日月になり,太陽 − 地球 − 月 の位置関係が 90° になると,夕方南の空に見える半月 「上弦の月」 となる。さらに,太陽 − 地球 − 月 の位置関係がこの順で直線的になると,地球からは,太陽の光を前面に受けた月が見え 「満月」 となり,さらに 90 度進むと。深夜地平線から昇り,明け方に南の空に見える半月 「下弦の月」 となっていく。
こうした月が満ち欠けする点については,国立天文台のページ が図も豊富で分かりやすいので参考にどうぞ。
また,満ち欠けに伴った 「いろいろな月の呼び名」 についても同天文台のページに記されているので,それも参考に。
月の表面を望遠鏡で初めて見たのは,上に書いたように ガリレオ・ガリレイ だが,肉眼で月を初めて見た ヒト が誰なのかは,わからない。名前もなかった頃の原始人 ということにしておこうか。どんなヒトだったにせよ,月の表面に,暗い部分と明るい部分があることには気がついただろう。
そうした表面の明暗について,暗い部分を 「海」 と名付けたのは,ヨハネス・ケプラー (Johannes Kepler) である。その 「月の海」 に現在も使われている 「嵐の大洋」 や 「静かの海」 などといった名前を付けたのは,17 世紀のイタリアの天文学者,ジョヴァンニ・バッティスタ・リッチョーリ (Giovanni Battista Ricciol) で,彼は,月面の地形に著名な天文学者や数学者などの名前を付けた。現在も,そのうちの 250 個が残されており,その命名法は受け継がれている,
彼以外にも,月面の地形に名前を付けた学者はいるが,たとえば,1645 年に月面図を発表したラングレヌス (ラングレン とも呼ばれる。Michael Florent van Langren) もその一人だが,結局は,その地名は現在残されておらず,直径 136 km のラングレヌス (Lungrenus) というクレーターに彼の名前が付けられている。
ほぼ同時期の天文学者である ヨハネス・ヘヴェリウス (Johannes Hevelius) も正確な月面図を作成し,150 個ほどの地名を付けた。
その後も多くの有名な天文学者が月面を観測し,たとえば,土星の輪にある隙間や衛星を発見した ジョヴァンニ・カッシーニ (Giovanni Domenico Cassini) や 天王星を発見した ウィリアム・ハーシェル (Sir Frederick William Herschel) なども月面図を製作したり,多くのスケッチを残している。
そして,19 世紀の 1938 年に発明された 「写真術」 がさっそく月面を写真撮影することにも利用された。最初に試みたのは,医者でもあり,天文学者でもあった ヘンリー・ドレイパー (Henry Draper) というアメリカ人だった。1840 年頃のことだ。彼以降,月面観測の主流は,各地の天文台の大望遠鏡を使った写真撮影によるものが主流になっていく。それはさらに,月面に限らず,宇宙全体の観測・研究にも利用されることになったわけだ。
こうして,月面の正確な位置などが決まってくると,それまでは,観測者がそれぞれ勝手に付けていた地名などの混乱をなくすため,「国際天文学連合 (International Astronomical Union,IAU)」 によって,月面地名の整理・統一が図られるようになった。
名前 | 直径 (km) | 名前 | 直径 (km) | 名前 | 直径 (km) | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Bailly | バイ | 295 | Stöfler | シュテフラー | 145 | Phillips | フィリップ | 120 | ||
Clavius | クラヴィウス | 232 | Walther | ワルター | 144 | Moretus | モレトス | 120 | ||
Deslandres | デランデル | 210 | Ptolemaeus | プトレメーウス | 144 | Hommel | ホンメル | 120 | ||
Schickard | シッカード | 207 | Longomontanus | ロンゴモンタヌス | 144 | De La Rue | ドラルー | 120 | ||
Humboldt W. | フンボルト | 192 | Herschel J. | ハーシェル.J | 140 | Maurolycus | マウロリクス | 115 | ||
Grimaldi | グリマルディ | 192 | Babbage | バッベージ | 137 | Scheiner | シャイナー | 112 | ||
Maginus | マギヌス | 179 | Langrenus | ラングレヌス | 136 | Repsold | レプソルド | 112 | ||
Gauss | ガウス | 176 | Messala | メッサラ | 130 | Newton | ニュートン | 112 | ||
Schiller | シラー | 170*96 | Kästner | ケストナー | 130 | Neper | ネーパー | 112 | ||
Venderinus | フェンデリヌス | 160 | Timoleon | ティモレオン | 128 | Hevelius | ヘヴェリウス | 112 | ||
Struve O. | シュトルーフェ.O | 160 | Piazzi G. | ピアッジ,G | 128 | Casatus | カサトス | 112 | ||
Riccioli | リチオリ | 160 | Gemma Frisius | ゲンマツリシウス | 128 | Boussingault | ブッサンゴー | 112 | ||
Petavius | ペタヴィウス | 160 | Furnerius | フルネリウス | 128 | Alphonsus | アルフォンスス | 112 | ||
Meton | メトン | 160 | Cleomedes | クレオメデス | 128 | Goldscmidt | ゴルトシュミット | 109 | ||
Lagrange | ラグランジュ | 160 | Bouvard | ブーヴァール | 128 | Darwin | ダーウィン | 105 | ||
Janssen | ジャンサン | 160 | Albategnius | アルバテグニウス | 128 | Darney | ダーニ | 105 | ||
Hipparchus | ヒッパルコス | 160 | Endymion | エンディミオン | 125 | Theophilius | テオフィルス | 104 | ||
Bond W. | ボンド | 158 | Pythagoras | ピタゴラス | 120 | Gärtner | ゲールトナー | 101 | ||
* 中野 繁・著 『月面とその観測 ー 天体観測シリーズ(3)』,p.183-203,「月面固有前石一覧(IAU)・索引」,1967,恒星社厚生閣 より |
肉眼や望遠鏡での月の観察は,古くから行われてきたわけだが,人工衛星による月の探査は,1957 年にソ連によって打ち上げられた スプートニク (Sputnik) 以降のことだ。
世界最初の人工衛星は,ソ連が 1957 年 10 月 4 日に打ち上げた 「スプートニク 1 号」 で,最初の人工衛星を目指していた アメリカ に 「スプートニク・ショック」 が起きた。そのため,時の大統領であった ジョン・F・ケネディ (John Fitzgerald Kennedy) は,1960 年代中にアメリカは人間を月に送るという 「アポロ計画」 を宣言したものだ。
そうした中で,ソ連は,1959 年 10 月 4 日に打ち上げた 「ルナ 3 号 (Luna 3)」 により,これまた世界で初めて,1959 年 10 7 日に月の裏側の写真撮影に成功した。
さらに,「ルナ 9 号 (Luna 9)」 が月面に軟着陸させ,月面上からの写真を送信した。
一方,アメリカは,1961 年から 「サーベイヤー計画 (Surveyor program)」 によって月探査を開始する。そして,1966 年 6 月 2 日に 「嵐の大洋」 に 「サーベイヤー 3 号 (Surveyor 3)」 を軟着陸させ,多くの写真を撮影した。その後も,全 7 機の 「サーベイヤー」 を打ち上げ,いろいろなクレーターなどにも軟着陸させることに成功した。この 「サーベイヤー計画」 は,人間を月に送り届けるために,様々な月表面の状態などを調査するためだった。
有人探査計画の 「アポロ計画 (Apollo program)」 は,1961 年に始まったが,最初の 「アポロ 1 号」 が発射されたのは,1966 年 2 月 26 日のことで。無人機であり,弾道飛行を行った。途中エンジン・トラブルもあった。
「2 号」 は,同年 7 月 5 日に打ち上げられ,無人で地球周回飛行を成功させる。さらに,8 月 25 日に打ち上げられた無人の 「3 号」 は,司令船の大気圏再突入を試み,一時制御不能にもなったが,おおむね成功。
そして,満を持して,宇宙飛行士 3 人による 有人飛行を試みることになったが, 1967 年 1 月 27 日,発射台上での訓練時に火災が発生し,3 人の飛行士の生命が奪われてしまった。
「4 号」 から 「6 号」 までは,再び,無人によって,様々な試行実験を行った。「7 号」 では,3 人の飛行士が乗り組み,地球周回軌道上で司令船の性能試験などを行う。
そして,「8 号」。人類史上初めて,月への周回飛行に成功。有名な 「月面」 から昇る 「地球」 の 写真 を撮影した。なお,この時から打ち上げには,「サターン Ⅴ (Saturn Ⅴ)」 が使用された。
「9 号」 では,10 日間の地球周回をし,月着陸船の試験や船外活動を実施。「10 号」 は,2 度目の月周回飛行を行い,着陸船の降下試験を行った。
そして,いよいよ 「11 号」 により,1969 年 7 月 20 日,月面の 「静かの海 (Mare Tranquillitatis)」 への軟着陸を成功させ,ニール・アームストロング (Neil Alden Armstrong) と バズ・オルドリン (Buzz Aldrin) のふたりの飛行士が月面に足跡を残した。
これは一人の人間にとっては小さな一歩だが、人類にとっては偉大な一歩である。
That's one small step for [a] man, one giant leap for mankind.
続く 「12 号」 も月面への軟着陸に成功。
しかし,次の 「13 号」 は,月へ向かう途中で 「機械船」 の酸素タンクが爆発。月面への軟着陸は諦めざるを得なくなり,それよりも,無事に地球に帰還できるかどうか,という事態に陥ってしまった。3 人の飛行士は,司令船の酸素消費や電力を節約するため,月着陸船を救命ボート代わりに利用し,様々な問題を克服しながら,なんとか地球に戻ることを得た。
この時の経緯は,その後,書籍化 (ヘンリー・クーパー Jr (Henry S.F.Cooper Jr.),・ 立花 隆 訳 『アポロ 13 号 奇跡の生還 (“13:The Flight That Failed”)』, 1973,日本版:1994,新潮社) され,また,トム・ハンクス (Tom Hanks) 主演で映画化(ロン・ハワード (Ron Howard) 監督 “APOLLO 13”,1995)もされたので,ご存じの方も多いだろう。
「14 号」 から 「17 号」 まで打ち上げられ,すべて月面着陸に成功したが,急速に一般人の興味・関心が薄れ,予定されていた 「18 号」 から 「20 号」 までは打ち上げられることはなかった。その後今日に至るまで,有人月面飛行はなされていない。
なお,アポロ計画以降,中国やインドによって,軟着陸も含めて実施されている。
我が国の探査は,1990 年 1 月 24 日に打ち上げられた科学実験衛星 「ひてん」 が,,その後の 「はやぶさ」 で利用された 「スイングバイ」 や 「エアロ・ブレーキ」 といった実験を成功させた後,月に向かって飛行し,月面に衝突させられた。
その後も,いくつかの衛星が月への飛行を行っているが,やはり最も重要なのは,月周回衛星 「かぐや」 (SELENE) だろう。「かぐや」 は,2007 年 9 月 14 日に打ち上げられ,2009 年 6月 11 日に運用を終了させるまで,月を周回しながら観測を続けた。
衛星に積まれた全表面を 10 m の分解能で撮影できる 2 台のカメラは,衛星の前方と後方を撮影し,月表面の立体的な地形を再現することができた。そして,もう一つが,「ハイビジョン・カメラ」 だ。これらのカメラによって,これまで以上に精細な写真や映像が撮影され,それらを元に,正確な月面地形図が作成され,公開されている。(参考 : JAXA 編 『月のかぐや − Kaguya on the Moon』,2009,新潮社)
地球上からは,月の裏側を見ることができない。なぜ,表側しか見えないのか,どうもよくわからないのだ。確かに,遠い恒星との関係でみれば 「自転」 しているのだが,地球に対しては片面しか見せてくれないのだ。
見えないものを見たい,という欲望は,人間だれしも持っているのだが,間違った 「もの」 を見たがってしまうと,時折ニュースで報じられるように,「犯罪」 になってしまう。
しかし,科学者も人の子,見えない月の裏側をみたいという欲望を持ち続けた。そんな思いが可能になるかもしれない,という期待を抱かせたのが,ロケット,宇宙船だ。そして,最初に,月の裏側の写真撮影を成功させたのは,1959 年 10 月 6 日に打ち上げられた ソ連の 「ルナ 3 号 (Luna 3)」 だった。およそ 6万3500 km の上空から,少々不鮮明ではあったが,月の裏側の写真を撮影した。
その後,米ソによって,数多くの人工衛星が探査に向かったが,両国とも多くの探査失敗に終わっていた。1966 年になって,ソ連の 「ルナ 10 号 (Luna 10)」 が初めて 月を周回する軌道に入り,「孫衛星」 となった。アメリカも同年中には,「ルナ・オービター (Lunar Orbiter 1)」 で成功し,両国とも以後,多くの 「孫衛星」 を成功させている。
ところで,月の表側には,黒っぽく平坦な 「海」 が存在するが,裏側には,「海」 がないといっていい。びっしりと大小のクレーターに覆われているのだ。そうした地形等について,「かぐや」 の 観測 について参考まで,リンクしておく。
月面には,日本人の名前のついたクレーターがいくつかあるが,その中でも古くから知られているものが 2 つある。「Kimura (キムラ)」,「Hirayama (ヒラヤマ)」 だ。どちらも,月の表と裏の境界に近い位置にあり,「Kimura」 は見えることもあるが,「Hirayama」 は裏側になって地球からは見えない。
「Kimura」 は,木村 榮 博士 (1870.10. 4. 〜 1943. 9.26.) にちなんだもので,博士は,地球の自転軸が極軸とずれており,歳差運動によって 「緯度」 が周期的に変化していくという 「Z 軸」 について発見した。
もうひとつの 「Hirayama」 は,平山 信 博士 (1867.10. 6. 〜 1945. 6. 2.) と 平山清次 博士 (1874.10.13. 〜 1943. 4. 8.) の同姓のふたりの天文学者にちなむ。
<br> 平山 信 博士は,天体物理学を学び,小惑星について研究した。東京天文台の 第 2 代台長であり,麻布にあった天文台を現在の三鷹に移転させたのも彼であるという。また,私もお世話になっている 「理科年表」 の刊行も始めたようだ。
平山清次 博士は,小惑星の運動についての業績があり,同じ母惑星から生まれた小惑星を 「族」 と命名し,現在も使われている。彼が発見した 「族」 は,当時 5 つしかなかったが,今では,29 の 「族」 が認められている。
我が国の文献の中で,「月」 に関係する記述のある最初のものは,『日本書紀』 だろう。伊弉冉尊が亡くなったあと,伊弉諾尊が黄泉の国へ出かけ,そこで伊弉冉尊の姿を目撃したため,あわててこの世に帰り禊する。その際に,いろいろな神々を生むことになる。そして・・・・
然して後 (のち) に、左の眼 (みめ) を洗ひたまふ。因 (よ) りて生める神を、号 (なづ) けて天照大神 (あまてらすおほみかみ) と曰 (まう) す。復 (また) 右の眼を洗ひたまふ。因りて生める神を、号けて月読尊 (つくよみのみこと) と曰す。復鼻を洗ひたまふ。因りて生める神を、号けて素戔嗚尊 (すさのをのみこと) と曰す。
坂本太郎,家永三郎,井上光貞,大野 晋・校注 『日本書紀 (一)』,1994,岩波文庫 (黄 4 - 1),岩波書店,p. 48.
天照大神と素戔嗚尊は,日本神話における 「神代」 の中でもとりわけ有名なスターといえるだろうが,月読尊は,かなり地味な存在で,ほとんど語られることがないように思える。
もう一つ挙げるならば,やはり 『竹取物語』 だろう。「昔ばなし」 の 「かぐや姫」 として,多くの人が子どもの頃から知っている。
いまは昔、竹取の翁 (おきな) といふもの有けり。野山にまじりて竹を取りつゝ、よろづの事に使ひけり。名をば、さかきの造 (みやつこ) といひける。その竹の中に、もと光る竹なむ一筋 (ひとすぢ) ありける。あやしがりて寄りて見るに、筒の中光りたり。それを見れば、三寸ばかりなる人いとうつくしうてゐたり。翁いふやう、「我あさごと夕ごとに見る竹の中におはするにて、知りぬ。子となり給べき人なめり」 とて、手にうち入れて家へ持ちて来ぬ。妻 (め) の女にあづけて養 (やしな) はす。うつくしき事かぎりなし。いとお (を) さなければ籠 (こ) に入れて養負。
阪倉篤義・校訂 『竹取物語』,1970,岩波文庫 (黄 7 - 1),岩波書店,p. 9
海外でも 「月」 に関する古代からの伝承が各地に豊富にある。それらを集めただけで一冊の本になるぐらいだ。
日本人にもなじみ深いのは,「狼男」 の伝説だろう。満月の明るい光を浴びると狼に変身してしまうという。この伝説の起源は,相当古く,狩猟が生活の中心であった古代にさかのぼれるともいう。獲物を追って棲みかを遠く離れると,野宿することになるだろうし,あるいは,夜行性の動物や動きの鈍った動物の狩りも行われていたのだろう。そうした時に,一歩足を踏み外して崖から落ちてしまったり,夜行性の猛獣に襲われたりすることもあったはずで,それが 「狼男」 伝説のきっかけになったのかもしれない。
また,表題に掲げた 「月」 という意味のラテン語である “LUNA” という言葉は,“LUNATIC” という言葉の語源になっている。その意味するところは・・・・どうか,それぞれでお調べください。
(2024. 2.19.)