皆既月食の月の色(明るさ)について


 皆既中は、地球の影に月が全て入ってしまうので本来ならば真っ暗になるはずです。しかしながら、皆既月食というと赤銅色の月を思い浮かべる方も多いことでしょう。これは、地球には大気があるため、その大気がレンズと同じ様な役割をしてほんの少し光を屈折させていることによります。

月食の模式図


注)説明用であり、大きさ・距離などは実際とは異なります。

 その屈折で曲げられた光が月面にとどいて、ほんのりと月面を照らします。この光は(おーざっぱに怪鳥が計算した経験によると)上空20km程度の成層圏あたりの大気を通過してるようです(かなり前に計算した結果であり、もしかしたらかなり値が違うかもしれません)。このとき、屈折で曲げられる太陽光ですが、大気中には塵などが存在するので、散乱しやすい波長の短い青い光は、大気中で散乱してしまいます。これに対して波長の長い赤い光は、散乱の影響を受けにくく、大気の中を一部が通過します。ちょうど夕日が赤く見えるのと同じ原理です。こうして、本影の中に赤い光がさしこみ、皆既中の月は赤っぽい色に染まります

 ところが皆既中の月が、毎回毎回同じ様な色に染まるわけではないことは、経験的に知られてます。ほとんど赤っぽくならず暗かったり、オレンジ〜黄色に近くて明るかったりするのです。これらは、大気中、特に成層圏に存在する塵の多少によると考えられてます。塵が多いと赤い光まで散乱してしまい、月面にとどかないので暗い月食に、塵が少ないと波長のやや短い黄色い光も月面まで届くので、黄色っぽい明るい月食になると言うわけです。

 大規模な火山噴火などがあると、成層圏まで噴煙や噴出ガスがとどいてしまい、これによって漂う塵等が赤い光まで散乱してしまい、暗い月食になると言われてます。例えばメキシコのエルチチョン火山が噴火した後の1982年12月の月食や、フィリピンのピナツボ火山が噴火した後の1993年6月の月食は、赤みの少ない暗い月食として観測されました。


色(明るさ)の観測

 かつて、この月食の色(明るさ)に注目して研究した方がいたそうです。ダンジョンさんという方で、この方は自分で皆既中の色のスケール(尺度)を決め、約100年間に渡って文献などからその月食の尺度を決定して論文にまとめました。それによると、太陽の黒点活動周期と、月食の明るさが密接に関連しているというものだったそうです。これをダンジョンの法則といいます。

ダンジョンのスケール
L=0非常に暗い月食で、特に食の中心で月はほとんど見えない
L=1暗い月食で、灰色または褐色がかり、細部は見分けにくい
L=2暗い赤または赤錆色の食で、影の中心はとても暗く、影の周辺部は比較的明るい
L=3れんが色の食で、通例、影の縁は明るいかまたは黄色い
L=4非常に明るい赤銅色またはオレンジ色の食で、影の縁は青みがかって非常に明るい

 簡単に説明しますと、黒点活動の極小期直前に月食が突然暗くなり、その後次の極小期までは徐々に明るくなっている傾向があるというものなんだそうです。
(ちなみに太陽黒点は11年ごとに多くなったり少なくなったりを繰り返します。2000年は極大期で黒点が多い年に当たります。)

 近年、火山の噴煙との関連性がうたわれ、ダンジョンの法則自体は否定されつつありますが、いずれにしても月食中の月面の色については、生の観測によって記録しておきたいなぁと怪鳥は考えてます。

 ちなみに、近年の皆既月食の明るさの変化は次のようになっています。これによると、1963〜64年の頃と1982年の月食が非常に暗く、次いで1993年の月食が暗く観測されてることがわかります。太陽黒点との相関性は、ここ20年くらいではあまり見られないようです。

ALPO:Association of Lunar & Planetary Observersの観測;
「THRTY YEARS OF LUNAR ECLIPSE UMBRAE:1956-1985 by Johon E.Westfall,A.L.P.O. Lunar Recorder」より抜粋
怪鳥:怪鳥の観測データ
集計:怪鳥の呼び掛に応じて下さった方々のデータ

 実はこの何年かは、大規模な火山噴火が起きていないため、2007年現在の成層圏の塵は非常に少ないと言われています。このことから考えると、今年の皆既月食は明るいものになるのではないかと思われますが、実際には観測してみないとわかりません。
 ぜひ皆さんの目で、確かめてみてください。

参考リンク


近年の月食

日付 1982.12.301985.10.291986.10.181993.6.41997.9.172000.7.16








L値 L=0.0L=2.0L=3.0L=1.0L=3.5L=1.5

※L値:1997年は山崎氏、それ以外は怪鳥による。
※スケッチ:2000年はリトル、それ以外は怪鳥による
※写真:1997年は山崎氏、それ以外は怪鳥による。
※写真は肉眼での見た目とはかなり違って写りますので、ご注意下さい。

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