月が落ちない理由?逆に少しずつ地球から距離遠ざかるって本当?

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月は古来より、日本人の文化に根ざしてきました。


  • 中秋の月
  • 宵待月
  • 十六夜
  • 三日月

などなど、月の形に名前をつけてきました。
「古事記」のイザナギは月の神格化と言われています。 

月が地球を回っていたことは古くから知られていたようで、アジアやイスラム文化圏では暦として利用されてきました。
いわゆる旧暦というのは月の動きを基にした暦です。

ところで、皆さんは
「月が落ちてきたらどうしよう。」
「なぜ月は地球に落ちてこないの」
なんて思ったことはありませんか?
一方で「そんなことあるわけないじゃない」と思う人もまた多いと思います。

それでここでは、「なぜ月が地球に落ちてこないのか?」を考えてみたいと思います。

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すべての物体に作用する引力と遠心力

月と地球の間にだけでなく、物体にはふたつの力がかかっています。それは


  • 物を引っ張る力「引力」
  • 遠くに飛ばそうとする「遠心力」

です。

「引力」は、二つのものがあるところでは必ずかかっている、お互いが引っ張り合う力です。
塔の上から物を離すと下に落ちるのは、この引力がかかるからです。

一方の「遠心力」は、回転によって物体を外に弾き飛ばそうとする力です。
車がカーブを曲がるときにかかる外向きの力は、この「遠心力」です。

人工衛星は引力と遠心力を計算して浮いている

地球の表面では、物体は「遠心力」よりも「引力」の方が強くなり、物は地球に引っ張られ、地面に縛り付けられています。
この束縛から逃れるには、物体の重さに応じた一定以上の速度(「脱出速度」)が必要になります。

この「一定以上の速度で、地球の周りを回ることで働いた遠心力」によって、地表から一定の距離をとることができているんですね。
こうして、地球の周りを回っているのが人工衛星です。

月が浮いているのも人工衛星と同じ原理

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地球と月の間にも、この力(「引力」と「遠心力」)がかかっていて、ちょうど釣り合っています。
月は重さが7300京(7.3×10の19乗)トンもの重さがあります。そして、地球から38万km離れたところで、秒速2.4kmものすざましい速さで回ったいます。このバランスが地球の重力とちょうど釣り合って回っているんです。

この絶妙な距離と、見かけの大きさがあるので「皆既日食」や「金環食」を見ることができます。
また、この引力と遠心力の関係は太陽と地球などの太陽系の惑星の間や、それぞれの惑星とその衛星の間にも成り立っています。

月は落ちるどころか遠ざかっている?

この「引力」と「遠心力」が絶妙に釣り合っているので、月が地球に落ちてくることはなさそうです。
まずは一安心というところではないでしょうか。

アポロ計画でわかった月と地球の正確な距離

ところで、1960年代後半から1970年代前半のアポロ計画。
このときに、月に設置された反射板を利用して、「月と地球の間の距離」をレーザーで正確に測定することができるようになりました。
その結果、なんと月は年に2~3cm、地球から離れていることがわかりました。

これは月が地球の海に及ぼす「潮汐力」という力によるものです。
この「潮汐力」によって海底で摩擦が起こり、地球の自転速度が少しずつ遅くなっているんです。
そしてその分、月の自転速度が大きくなり、月が遠ざかる。そんな結果になっているようなんですね。

昔の月は今よりも大きく見てていた?

そうすると、実は10億年前に地球から見た月の大きさは「今の月より10%ほど大きく見えた」という計算になります。
しかし、月は円ではなく楕円軌道を回っており、現在でも最も近い時(36万km)と、最も遠い時(40万km)の月の見え方は10%程度の大きさの違いがあるんですよね。

なので実際には、10億年前は今とさほど変わっていなかったと言えます。
さすがに30億年前となると、30%も近くなるので、地球から見る月の大きさは今よりぐっと大きかったことでしょう。

月が落ちない理由のまとめ

地球と月の間には「引力」と「遠心力」がかかり釣り合っており、月が地球に落ちてくることはないので安心してください。
それどころか「潮汐力」によって、地球からどんどん遠ざかっているのですから。
なので、月が地球に落ちてくるなんて心配するより、


  • 月の形
  • 模様
  • クレータ

などの地形を見てみてはいかがでしょうか?
望遠鏡で見ても、いろんな新しい発見がありますよ。

最後まで読んでいただき、ありがとうございました。

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