衝、合、矩を知る。惑星の見え方を決める位置関係

太陽との位置関係を表す言葉

通常は黄経差を使い、0°なら**合、180°なら衝、太陽の東西へ90°なら東矩・西矩**と呼びます。これは空で見える位置関係で、惑星が宇宙空間で急に進む方向を変えることを意味しません。

同じ配置が繰り返される周期を会合周期と呼びます。地球と各惑星が異なる速さで公転するため生じます。火星は約780日、木星は約399日、土星は約378日で衝を繰り返します。公転が遅い外惑星ほど、会合周期は地球の一年に近づきます。

月にも同様の位置関係があります。新月は太陽との合、満月は衝、上弦と下弦はほぼ矩です。月の満ち欠けを思い浮かべると、位置関係と照らされ方を結び付けやすくなります。どの配置が可能かは、その惑星が地球より内側か外側を回るかでも異なります。

外惑星の衝・矩・合

火星、木星、土星、天王星、海王星では、衝の前後が重要な観測期です。地球が太陽と惑星の間へ入り、惑星は比較的近く、大きく明るく見えます。おおむね日没に昇り、真夜中付近に最も高くなります。ただし最接近の瞬間が、衝の瞬間と完全に一致するとは限りません。

火星は楕円軌道のため、衝ごとの差が特に大きくなります。好条件の接近では地球から約5600万km規模、遠い配置の衝では約1億km規模になり、見かけの大きさも変わります。土星の環には、衝付近に粒子同士の影が見えにくくなるなどの効果で、明るさが増す現象があります。

観測の好機は当日の一瞬だけではありません。衝の前後数週間もよい対象になります。日付が変わると、夕方に高いのか、明け方に高いのかが変わっていきます。

東矩では太陽の東へ約90°離れ、夕方に高くなります。西矩では明け方に高くなります。火星は矩付近に、円盤が少し欠けたような位相の違いが見えます。合の前後は太陽に近い方向となり、観察しにくくなります。

水星と金星の内合・外合

水星と金星は地球の内側を公転するので、太陽からそれぞれ約28°、約47°までしか離れません。衝や矩の配置にはなりません。

外合は、惑星が太陽の向こう側に来る配置です。地球からは主に昼側を向けますが、太陽に近い方向なので見えにくくなります。内合は、惑星が地球と太陽の間へ来る配置です。金星は近くなりますが、主に夜側を向け、通常の夜間観望の対象にはなりません。

軌道が黄道に傾いているため、内合のたびに太陽面を横切るわけではありません。交点付近で内合になると、太陽面通過が起こります。内合と外合の間には、最大東方離角・最大西方離角という観測上の節目があります。

月や惑星同士の合と、接近

日常の案内では「合」を、二つの天体が近づく意味で使う場合があります。厳密には、黄経、または資料によって赤経が一致する瞬間です。最も近く見える瞬間と同じとは限りません。

月と惑星、惑星同士が空で近く見えても、実際の距離は大きく離れています。月は約27.3日で恒星に対して一周するため、惑星の近くを頻繁に通ります。ちょうど前を横切る場合は掩蔽です。木星と土星の合は、およそ20年ごとという、もっと長い周期になります。

日本の街や山を前景に月と惑星を撮るなら、単に合の時刻だけでなく、その時刻の高度、地平線、薄明も確認しましょう。