物理

【月】なぜいつも同じ面を地球に向けてる?【裏側は見えない】

「月はいつも同じ側を地球に向けてる」
知っていましたか?
まずはこのGIFをご覧ください。

・月は満ち欠けています
・月は地球の周りをまわっています(公転)
・月自身もまわっています(自転)
なのに、月はいつも同じ面を地球に向けています

この記事では『なぜ月はいつも同じ側を地球に向けているか』
月の重心位置に注目して、図を使ってわかりやすく解説します。

昨日は『月がなぜ地球に落ちてこないか』解説しました。
月シリーズの第2段です。宜しくお願いします。

自転と公転の周期が一緒?

小学生のときに最初に受けた説明がコレです。
「月が地球のまわりを1回転するときに、
月は自分も1回転するので、
月はいつも同じ面を地球に向けています」

..まあ、そりゃそうでしょう、、。
でも、その理由が知りたいんです!わたしたちは!

月が地球のまわりを1周(公転)するのに27.3日かかって、
月が1回転(自転)するのも27.3日だから、
ウサギの面がちょうど一周して..

と言われても、なんで両方、同じ周期なのか、
誰も教えてくれませんでした

どっちかがちょっとでもズレたら、
いつかはウラが見えるわけですから。

何か理由があるはず。
なので、おとなになってから調べましたので、
記事にします。

月のオモテとウラ

地球からは月の裏側は見えません
初めて月の裏側を見たのは、
1959年ソビエト連邦の月探査機です。

月のオモテとウラ (引用元: slate.com)

月のウラの見た目は、オモテとだいぶ違います
オモテには黒い部分がたくさんあるのに、
ウラはほとんど白で、黒い部分が少ないです。
黒い部分を月の海と言います。

もちろん水があるわけではなく、
この黒い色は鉄の色で、
黒い部分の石は白い部分の石より重たいです。

月のオモテ側(地球から見えてる面)は、
ウラ側(地球から見えない面)より重たいのです。
つまり、重心が地球側にかたよっています

いつも重い側を地球に向けている

ダルマの場合

ダルマの重心位置は、真ん中より下です。
なので、少し傾くと、
重心位置をなるべく低くするように回転します。
重心を地球に近付けると言えます。

物理を習った人は、
「位置エネルギーを下げて安定する」
と思ってOKです。
(力のモーメントを思い出すとなおgood)

月の場合

月の場合も同じです。
前回の記事で『月が地球に落ち続けている話』をしました。
月もダルマと同じように、
重心位置 = 重い側 = 海がたくさんあるオモテ面
を地球に向けるように回転
しています。

「いつも地球に同じ面を向けてる」
↑理由: 月の自転周期と公転周期がいっしょ
 ↑理由: 月の重心方向がいつも地球を向いてる

だいぶ良い感じですよね。
じゃあなんで月の重心位置がズレてるんでしょう?
コレもわかったんですけど、
少し長くなりましたので、今日はここまでです。

始めは『物理』の話でしたが、
だんだん『地学』の話になりましたね。

まとめ

月シリーズとして、昨日の記事『月がなぜ地球に落ちてこないか』に引き続き、
「月はなぜいつも同じ面を地球に向けているか」
=「なぜ地球から月の裏側が見れないか」解説しました。

月には重さに分布があって、
重い側(海が多い面)を地球に向けていることを、
ダルマを例に出して、図を使って説明しました。

最初に貼った『月の満ち欠け』gif動画を見ていただいても、
ちょっと振動して、裏側が一部が見えています。
(人間の顔でいったら、耳くらいの位置まで見えています)
本当はもう少し複雑な現象なのでしょうが、
今日はひとまずここまで、紹介しました。

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最後までご覧いただき、
ありがとうございました。