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 日本では2016年3月9日以来3年ぶりとなる日食が、2019年1月6日(日)の午前に起こります。

 今回の日食は、日本全国および中国東部・朝鮮半島・台湾の一部・ロシア極東地域の一部とアラスカの一部で見ることができますが、皆既食や金環食になる地域はありません。日本では、全国で約5%〜57%の太陽が隠される部分日食として見ることができます。

右写真 : 2012年5月21日に見られた金環日食
太陽観測専用望遠鏡P.S.T.にて撮影
●日食はどうしておこるの?

 日食のお話をする前に、天文現象で言う「食」についてお話しておきましょう。文字通り、天体が「食べられる」現象のことをいいます。もちろん、誰かが星をパクパク食べてしまうわけではないので、何らかの自然現象が起きるわけです。

 有名なところでは、「日食」と「月食」があります。日食は、地球からの見かけ上太陽の前に月が入り込んでくることによって、太陽が月に直接隠される現象です。太陽と月と地球上での見る場所の位置関係により、太陽全体が隠されるものを皆既日食・見かけ上太陽の中に月がすっぽり収まってしまい、リング状に太陽の光が見える金環日食・太陽の一部だけが月に隠される部分日食の3種類があり、日本では2016年3月9日に部分日食がありました。

 一方「月食」は、太陽の光によって照らされている月が、地球の影の中に入ることによって見えなくなる現象です。日食とは違って、直接月を何かの天体が隠しているわけではありません。しかし、ちょっと視点を変えると、月から見たときに、太陽が地球によって遮られている状態、つまり月での日食が起こっていると考えられるわけです。

 これらの「食」は、宇宙空間での天体の位置関係が相互に直線上に並ぶことによって、より遠方にある天体が隠されることを差しています。日食の場合は、太陽・月・地球の順に並んだ時に起こり、月食の場合は、太陽・地球・月の順に直線に並んだときに起こることになります。

 なぜ、このように天体と天体が一直線上に並び、日食や月食が起こるのでしょうか?。その理由は月の公転が大きく関係します。月は地球のまわりを約一カ月かけて一周しています。それは地球上から見ると、天球上を少しずつ移動しているように見えることになります。ですから、その日・その時間で月の見える場所は少しずつ違っているわけです。
 その天球上を移動している月が、ちょうど太陽の手前を通過するときに日食が起こります。ですから、日食は必ず新月の日に起こります。

日食が起こるしくみ
太陽との距離は実際はもっと遠く、太陽はもっと大きな天体です。
太陽と月の地球上からの見かけの大きさがほぼ同じになる偶然から、
皆既日食や金環日食がおこります。
●コラム● 皆既日食と金環日食の違いは?
 上の項で皆既日食と金環日食について書きましたが、どちらも太陽と月が重なるという現象は同じなのに、なぜ「皆既」と「金環」の違いが出るのでしょう?。
 その答えは、地球から太陽や月までの距離に関係します。皆既日食や金環日食は、地球からの見かけ上、たまたま太陽と月がほぼ同じ大きさに見える偶然のために起こります。しかし実際には、地球の公転軌道と月の公転軌道が真円ではなくわずかな歪みがあるため、時期によって太陽も月も見かけの大きさが微妙に違うのです。
 地球の公転軌道は離心率約1.67%の楕円軌道で、最も太陽に近づく毎年1月2日前後と最も遠ざかる7月2日前後では、約3.34%大きさが変わります。一方月は、地球の周りを単純に楕円軌道で回っているだけではなく、太陽の重力の影響も受けるため、軌道が複雑に変化します。このため、最も近いときと最も遠いときでは約8.85%も大きさが変わります。
 そのため、太陽を月が隠すタイミングが、見かけ上太陽より月が大きくなれば皆既日食・太陽より月が小さくなれば金環日食になります。大まかには、地球が太陽から最も遠ざかる7月前後は皆既日食が起こりやすく、最も近づく1月前後は金環日食が起こりやすいですが、月の大きさの変動は太陽の大きさの変動量より大きいため、実際には時期に関わらず皆既日食も金環日食も起こります。
●今回の日食について

 今回の日食は、2019年1月6日(日)の昼前、太陽が南東の空の高いところに昇った8時40分ごろから起こります。日食は、地球のまわりをまわる月と太陽との位置関係によって起こるため、見る場所によって時刻も見え方もかわります。

 各地で日食が起こる時刻は下の表の通りです。大まかに、西に行くほど早く隠されはじめ、隠され終わるのも早くなります隠される部分の大きさ(食分)は、北にいくほど大きくなります。日本(民間人が居住している地域)で欠ける部分が一番大きいのは北海道の稚内(57.0%)で、一番少ないのは沖縄県の与那国島(5.6%)です。

2019年1月6日(日)の部分日食の主な現象の時刻(日本時間)

地名

欠けはじめ

食の最大

欠け終わり

時刻
時刻(食分)
時刻

稚内

08:48

10:15 (57.0%)

11:49

根室

08:51

10:21 (55.8%)

11:57

札幌

08:46

10:13 (53.9%)

11:47

青森

08:45

10:10 (50.6%)

11:44

仙台

08:44

10:09 (46.9%)

11:42

東京

08:43

10:05 (42.2%)

11:36

名古屋

08:41

10:00 (39.6%)

11:27

大阪

08:40

09:57 (37.8%)

11:22

広島

08:38

09:51 (35.0%)

11:12

福岡

08:38

09:47 (31.9%)

11:04

鹿児島

08:40

09:46 (28.2%)

11:00

那覇

08:50

09:39 (14.3%)

10:33

2019年1月6日の日本各地での日食の様子
同じ時刻での各地の欠けかたのシミュレーション
太陽と月の位置の関係で、日本国内でも場所によって見え方が異なります

●コラム● 日食や月食の予測はいつごろから?
 古代から、日食や月食などの現象は天変地異の前触れとして人々に恐れられていたり、また日食の後に太陽の輝きが戻ることで、復活を意味する現象として捉えられることもありました。例えば、古事記や日本書紀に現れる天照大神の岩戸隠れの伝説は、皆既日食によるものだと言う説があります。また、キリスト教の新約聖書のルカによる福音書23章44節にある太陽の光が暗くなったという記述も、日食に関係するものだと考えられています。このように、日食のような天文現象を宗教的な意味に結びつけ、その予測をすることで信仰を広めたという史実は世界各地にあります。
 このような日食や月食に周期的な法則があることは、実は紀元前6世紀ごろから知られていたようです。「サロス周期」と呼ばれるこの法則は、18年+10日ごとに日食や月食が起こるというものです。しかし、この法則を科学的に解明して正確に予測することができるようになったのは、地動説以後の18世紀になってからです。その後、サロス周期は地球と月の公転周期および軌道の傾きと歪みの関係により起こることが証明され、さらに地球の自転に関係する8時間分を追加すると、かなり高い精度で予測ができることがわかりました。

サロス周期についてより詳しく知りたい方は、Wikipedia 日本語 英語 (英語のほうがより詳細に記述があります)によくまとめられていますので、是非参照してください。

 現在は、天体観測技術の向上により、日食も月食も物理的な計算で予測することができ、将来100年程度までは、秒単位まで正確な予報を出すことができるようになりました。それでも、先日の大地震のような地球内部の変化による自転速度の変化や、地球や月の公転軌道の累積的な変化により、秒単位でのずれが発生します。
●どこで、どうやって見える?

 今回の日食は、日本全国で食分(太陽の前に月が入り込んでくる部分=欠ける部分の大きさ)が最小でも5%と十分にあるため、その変化は肉眼でも十分確認できます。時間的にもお昼前の太陽が空の高いところにあるときの現象なので、お天気さえよければどこでも見ることができるはずです。

●日食を安全に楽しむには・・・

 太陽は、光の速さで8分の距離にあるとはいえ、原子力発電所の数億倍の規模のエネルギーを発している巨大な核融合炉でもあります。太陽からは様々なエネルギーが私たちの地球に降り注いでいますが、その中には私たち人間に有害な放射線も含まれています。ですから、肉眼でそのまま見ることは大変危険です。まして望遠鏡を使って直接のぞくのはもってのほかです。肉眼で直接太陽を見ることは、失明の危険もありますので絶対にしないでください。
●コラム● 太陽を直接見ることの危険性
 私たち人間は、通常は日中の太陽をわざわざ凝視することはありません。太陽を直視すれば「まぶしい」という本能的な回避行動が働いて、太陽から目をそむけるはずです。それは、人間の生まれもって持つ防御本能と考えられます。
 しかし、その本能を抑えて見続けた場合どうなるのでしょうか?。2008年にブラジルのロンドリナという街で行われた宗教的儀式で、真昼の太陽をフィルター等の保護具を用いずに肉眼で長時間直視した24人に、網膜の一部や黄班が変性したり浮腫が発生し、視力が低下する等の症状が現れたと報告されています。この48
の眼(24人×両眼)のうち43の眼に何らかの障害が起こり、約6ヶ月間の治療により40の眼はほぼ元通りの視力に戻りましたが、残る3つの眼は視野の中に暗点が残ってしまったとのことでした。(ブラジル 科学電子ライブラリー SciELO "Occurrence of solar retinopathy after religious ritual in Londrina, Parana, Brazil"より)

 このような症状は太陽網膜症(Solar retinopathy)と呼ばれ、20世紀はじめごろから症例が記録されています。実はこれまでも、日食の観測をして太陽網膜症になったという症例が世界中で多数報告されており、裸眼で太陽を見たときに許容される曝露時間は、空の高いところにあるときには0.8秒以内という計算もあります。これらの長年の臨床結果を元にヨーロッパでは、太陽からの人間の眼に有害な光や放射線を反射・吸収する機能を備えた、安全に太陽を見るためのフィルターの国際規格が作られています。この規格に適合するフィルターを適切な方法で使用すれば、基本的に安全に太陽を見ることができます。
 では、どのようにして日食を観察すれば良いのでしょうか?。ここでは、その方法をいくつか紹介していきましょう。

 日食を見るために最も安全な方法は、直接太陽を目で見るのではなく、太陽の光を何かに投射して、それを観察する方法です。太陽からのエネルギーを直接目で受けることが無いため、安全に日食を見ることができます。

 投射法を最も簡単に実現する方法として、ピンホール法と呼ばれるものがあります。太陽の光を遮断する紙などに小さな穴を開け、それを通ってきた光を別の白い紙や布などに投射する方法です。ピンホールの穴はなるべく真円になるようにあけたほうが、欠けている太陽の形が鮮明に映し出されます。また、投射する距離に応じて穴の大きさを調節する必要があります。

 また投射法は、人為的にピンホールを作らなくても、自然に同じ原理で日食中の太陽の形を見ることができることがあります。例えば茂った木の葉っぱの間から見える木漏れ日が、日食中は丸ではなく欠けた太陽の形になって現れます。同様のことが、障子にあいた小さな穴等でも起こります。

2001年6月21日にザンビアの首都ルサカで見られた皆既日食の際に
南アフリカのハーテビーストーク電波天文台観測チームの
ルイス バレンズ(Louis Barendse)氏が撮影した投射法による日食
ピンホールで文字を作って太陽の光を白い布に投射した様子
ピンホールの一つ一つが欠けた太陽の形になっている



2012年5月21日に見られた金環日食での投射法による日食
木漏れ日が環のようになっている。
 しかしピンホール法では、太陽の像がピンホールの直径分ぼけてしまうため、日食中の太陽の形を鮮明に映すことができません。また、やはり投射されたものではなく自分の目で確かめたいという気持ちが出るのも当然のことと思います。そこで、太陽からの人間の目に有害な光や放射線をカットして、肉眼で太陽の光を安全に見ることができるようにしたフィルターが用意されています。この方法なら、直接太陽から来る光を安全な光に変えて肉眼で見ることができるため、ピンホール法のようにぼけた像にならず、鮮明な太陽を見ることができます。

 また、日食の観測には望遠鏡や双眼鏡を使って倍率を上げて見た方が、欠けはじめや欠け終わりのわずかな欠け具合や、時間とともに変化していく月の動きを楽しく見ることができます。そのために、望遠鏡や双眼鏡と併用して安全に使用できるフィルターも用意されています。

 さらに、これらのフィルターを使えば、カメラやデジカメ・ビデオカメラでの撮影も楽しめます。時間とともに変化して行く様子をデジカメやビデオカメラで連続撮影すれば、動画として楽しむこともできます。


 もちろん、望遠鏡にカメラやデジカメ・ビデオカメラなどを取りつけて撮影することもできます。月や惑星を撮影するときに使用しているカメラアダプタ等がそのまま使用できますから、この機会に是非チャレンジしてみてはいかがでしょう。

 当社オンラインショッピングでは、日食を安全に楽しんでいただける太陽観測用のフィルター等を用意しています。このページで紹介しているフィルターは全て日食の観測にそのままご使用いただけます。この機会に是非お求めください。

商品は十分在庫をご用意しておりますが、現象の日時が近づくと、注文が殺到し品切れになることもあります。ご注文はお早めにお願い致します。

 このように、安全なフィルターなどを取りつけて太陽観測を行うことは、決してむずかしいことではありません。是非この機会に太陽観測にチャレンジしてみてはいかがでしょう。使用方法に十分注意して安全に日食観測をお楽しみください。
●コラム● ススをつけたガラスではだめなの?
 20年ほど前までは、日食を見る際に太陽の光を減光するために、ろうそく等でガラスに煤(すす)をつけて、太陽の光を減光して見ていました。また、写真用ネガフィルムの感光部分を使用したり、黒いプラスチックの下敷きを使っていたこともありました。

 しかし、これらの方法では、私たちが眼で見ることができる「可視光」を安全なレベルまで遮断することができても、太陽からの有害な光線や放射線は十分に遮断することができず眼に届いてしまうため、とても危険な方法であることがわかっています。太陽を直接見るためのフィルタの規格がヨーロッパで作られたのも、このような危険な方法により太陽を見て、太陽網膜症になることを避けるためです。

 規格に適合したフィルターを使用して太陽を見れば、基本的には安全に日食を楽しむことができます。しかし、使用方法を誤ると太陽網膜症になる可能性もあります。このようなことにならないために、以下の点にも注意してください。

●フィルターを使っても、3分以上凝視しない
 太陽に限らず、光や熱などのエネルギーを発しているものを長時間凝視することは、眼への負担が多くなります。日食の変化を注意深く見ようとするがためにどうしてもじっと注視してしまいがちですが、太陽を見上げる時間はなるべく短時間で済ませ、小刻みに眼を休ませるようにしてください。

●フィルターをつけはずしするときには、必ず太陽から目をそむける
 太陽観察用のフィルターの濃度は、昼間の風景でもほとんど見えないほど濃いため、ついつけはずしするときに太陽の方を向いたまましてしまいがちです。必ず太陽のほうを向く前にフィルターをつけ、はずすときも太陽から目をそむけてからはずすようにしましょう。

●曇り空や低空でも危険
 普段、朝日が昇ってくるときや夕日が沈むときには、大気による減光によりまぶしくないため、直接太陽の光を見てしまいますが、この場合もやはり長時間見続けると太陽網膜症になる危険があります。あまり長く見つめないようにしましょう。また曇り空の時は、フィルターをかけてしまうと太陽の像が見えない場合がありますが、雲の流れで急に太陽が現れるときに大きな危険があります。できるだけフィルターをかけたままで見るようにしてください。

●カメラを通して見る場合
 ビデオカメラやデジカメなど、カメラのモニターで画像を確認する一眼レフタイプではないカメラの場合は、直接眼で太陽の光を受けることは無いため、眼への危険はありません。但し、カメラ本体を保護するために、フィルターは必ず取り付けてから太陽に向けてください。また、カメラを太陽に向けるときに、ついつい裸眼で太陽を見てしまうことがあります。カメラ本体の周辺に紙などで覆いをつけるなどして、直接太陽を見ないように工夫をすると良いでしょう。
 また、一眼レフタイプのカメラの場合は、直接太陽の光が眼に入ってくることになりますので、太陽に向ける前に必ずフィルターを取り付け、3分以上連続して見続けないように注意してください。

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