冬来りなば春遠からじ１

毎日寒いわね。

西洋語同士ならそれに近いんでしょうね。だから向こうの人が西洋語を覚えるのは楽だと思うわ。東洋とは全く文化が違うからね。

でも，確かに季節は１対１対応ではあるけど，「春」と「spring」の意味は同じですか？

いいえ，違います。季節の話をしています。要するに「春」の意味するところと「spring」の意味するところが同じかどうか，という話です。

春夏秋冬をどういうふうに定義づけていますか？

まあ，正解は後回しにして，昔の日本の暦の話をしましょう。いわゆる旧暦はどういう暦ですか？

いいえ，正確には太陽太陰暦ですね。

新月から新月までを１ヶ月とします。およそ 29.5 日です。

あら，違うわよ。１ヶ月の間に地球は太陽のまわりを \( \displaystyle \frac{1}{12} \) 回っています。だから新月から新月までは 30度余計に，つまり390度回らなければいけません。だから月の公転周期は \( \displaystyle 29.5 \times \frac{360}{390} = 27.23 \) になります。ラフな計算だけど，実際の公転周期は 27.3 日なのでまあまあでしょう。

基本的にはみな同じです。太陽系ができるときに水素やヘリウムのガスが円盤状に同じ方向に回っていて，中心部が太陽に，周辺が惑星になったわけだから，持っている角運動量が同じ方向だからね。惑星の公転は皆太陽の自転と同じ方向だし，基本的には自転の方向も一緒。衛星の公転の方向も一緒。（北極の方向から見ると反時計回り）

はい。太陽系生成の初期，惑星生成の後期に巨大衝突で横になったと考えられています。

はい。衛星も自転と同じ向きに赤道面上に公転しているので，太陽系生成初期に巨大衝突で同時にできたと考えられています。

月も，初期に巨大衝突でできたと考えられています。地球の一部が引きちぎられて月になったのです。月って裏側を見ることができないでしょ。これは公転周期と自転周期が完璧に一致していることを意味しています。もちろん偶然でこんなことにはなりません。月ができたときに，密度の大きな物質が地球の引力に引っ張られて地球側が重くなったのだと思います。だから常にそちら側を地球に向けている。月の探査でそういう証拠もこれから集まってくるでしょう。

惑星は，岩石を主成分とした小型の地球型惑星（水星，金星，地球，火星），その外側に水素，ヘリウムガスを主成分とした大型の木星型惑星（木星，土星），さらにその外側にある氷を主成分とした中型の海王星型惑星（天王星，海王星）に分けられrます。

太陽系外の惑星系では逆らって公転している惑星も一定数発見されていて、その原因が議論されています。私の考えでは，はぐれ星があって，それがトラップされるとそういうことがありうるんじゃないかしら。

東工大の井田茂らは，2020 年，Nature Astronomy 誌に，地球型惑星や木星型惑星と異なり，海王星型惑星では，巨大衝突により，水蒸気円盤が広がり，それが凝縮して衛星が形成されるというモデルを提出しています。下の図はそのモデルに基づいたコンピュータ・シミュレーションの結果です。

ところで，地球の自転周期は何時間ですか？

あらっ，学習しない子ねえ。１日の間に地球は \( \displaystyle \frac{1}{365} \) 太陽のまわりを回っています。
だから１日にほぼ１度回るとして計算すると， \( \displaystyle 24 \times \frac{360}{361} = 23.9335 \) 日になります。時間に直すと２３時間５６分です。

実は，１日の定義には２種類あって，太陽日と恒星日と言います。我々が今使っているのは太陽日で，太陽が南中してから次に南中するまでを１日とします。（これが２４時間です）もう一つは恒星が南中してから次の南中までを１日とするもので，これを恒星日と言います。（つまり地球の自転周期，２３時間５６分ですね）

だから，地球の公転の影響が恒星には出ないけど，太陽には出ちゃうのよ。だから１年の間に地球は実は366回自転しているのです。恒星日を使うとすると１年は366日ということになります。