惑星の逆行とは？ 動く地球から見た、空のループ

順行、留、逆行

通常、惑星は恒星を基準に西から東へゆっくり移動します。これが順行です。数日以上を比べてわかる動きで、地球の自転により毎日東から西へ動いて見える日周運動とは別です。

外惑星は衝の前に移動が遅くなり、しばらく止まったように見えてから、西へ戻り始めます。折り返しの付近が留です。数週間から数か月の逆行の後、再び留となり、順行へ戻ります。背景の恒星に対する軌跡には、ループやS字、ジグザグが現れます。

惑星自体が公転の向きを変えたわけではありません。動く地球から見る方向が変わったための現象です。太陽中心の視点では、このような地球由来の見かけの折り返しにはなりません。ただし各惑星の公転速度自体は、楕円軌道に沿って一定ではありません。

留の前後は、惑星が同じ恒星の近くに長くとどまるため、位置を覚えたり、数日おきに写真を記録したりする機会にもなります。

地球が外惑星を追い越す

同じ方向へ進む二台の車を考えると、追い越す側からは、遅い車が遠い景色に対して後ろへ動くように見えます。相手の車が本当に後退しているわけではありません。外惑星の逆行も、同じような視点の変化で捉えられます。

地球は内側の速い軌道から火星や木星を追い越します。太陽と同じ側に並ぶ衝のころに、背景に対する視線の変化が大きくなり、逆行の中心も衝付近になります。

火星はおよそ2〜2.5か月、約10〜20°の範囲を逆行します。木星は約4か月で10°弱、土星は約4.5か月で約7°が目安です。さらに遠い天王星や海王星では、長い期間にわたり、小さな角度の逆行が見られます。正確な期間と幅は、その回の配置で変わります。

水星と金星は、地球を追い越す

内惑星では役割が逆です。水星と金星が、内側の速い軌道から地球を追い越す内合付近で、逆行して見えます。水星は年におおよそ3回、約3週間、金星は約19か月ごとに約6週間が目安です。

太陽に近い方向なので、外惑星ほど直接追いやすいわけではありません。金星の細い位相を望遠鏡などで観察する場合も、太陽を誤って視野へ入れる危険を避ける必要があります。安全に太陽から離れた、観測できる時間帯を選びます。

「水星逆行」という言葉は占星術でも使われますが、天文学では、計算できる見かけの位置の変化を指します。惑星の公転が停止する、地球へ特別な作用が急に始まる、といった意味ではありません。

ループの形と、天文学の歴史

軌跡が輪になるか、S字やZ字に近くなるかは、惑星の軌道の傾きと、地球から見た上下方向の変化に関係します。逆行中に黄道からの距離も変われば、東西方向だけでない形になります。

古代の天文学では、惑星の複雑な動きは大きな課題でした。プトレマイオスは周転円を用いて記述し、コペルニクスは地球自身も公転すると考えることで、見かけの逆行を自然に説明しました。ケプラーはティコ・ブラーエの精密な火星観測から、楕円軌道の法則へ進みました。

自分で追うなら、火星などの位置を1〜2週間おきに、同じ周辺の恒星とともに記録します。数か月を通して比べると、一晩ではわからないループが現れます。撮影地点の景色より、背景の恒星を基準にすることが重要です。