「月の形って、なんで毎日変わるの？」
- 上弦の月と下弦の月が、どっちがどっちか分からない…
- 満月や三日月が、公転の図のどの位置の月なのか分からない…
- 月が見える時刻と方角が、覚えられない…
こういう人は、毎年たくさんいます。
結論からいうと、月の満ち欠けは、丸暗記しなくても、月・地球・太陽の位置関係が分かれば決まります。
月が地球のまわりを回って、太陽との位置が変わるから、地球から見える形が変わるだけです。
この記事では、図を1つ使って、形・位置・見える時刻をまとめて整理していきます。
月の満ち欠けとは
月の満ち欠けとは、地球から見た月の形が、約1か月の周期で変わって見える現象です。
月は自分で光っていません。
太陽の光を反射して光っています。
そして月は、いつも太陽に向いている側の半分だけが照らされています。
月は地球のまわりを、西から東の向きに約29.5日かけて1周しています（これを公転といいます）。
月が公転して位置が変わると、地球から見える「照らされている部分」の量が変わります。
これが満ち欠けの正体です。
月の位置と形・見える時刻
月の形は、図のように、月の位置で決まります。
新月から順に、次の5つを押さえましょう。
| 名前 | 月の位置 | 地球から見た形 | 南の空に見える時刻 |
|---|---|---|---|
| 新月 | 太陽と同じ方向 | 見えない | 正午ごろ（太陽と同じ空にあり、見えない） |
| 三日月 | 新月から約3日後 | 右側が細く光る | 夕方、西の空に低く見えて、すぐ沈む |
| 上弦の月 | 新月から約7日後 | 右半分が光る | 夕方（午後6時ごろ） |
| 満月 | 太陽と反対の方向 | 丸い | 真夜中（午前0時ごろ） |
| 下弦の月 | 新月から約22日後 | 左半分が光る | 明け方（午前6時ごろ） |
新月のあとは、右側から光る部分が増えていきます。
満月のあとは、右側から欠けていきます。
そして、およそ29.5日で、また新月にもどります。
月はいつも同じ面を地球に向けている
月は、公転の周期と自転の周期が同じなので、地球からはいつも同じ面しか見えません。
満ち欠けで変わるのは、見える面の形ではなく、そこに当たる光の量です。
月の出る時刻が毎日おそくなるわけ
月は、毎日同じ時刻に同じ場所に見えるわけではありません。
同じ時刻に見える月は、日がたつにつれて、東にずれていきます。
月の出る時刻も、毎日おそくなります。
これは、月が地球のまわりを公転しているからです。
例題として、月の出が1日に何分おそくなるのか、計算してみましょう。
- 月は29.5日で360°公転するので、1日に進む角度は、360°÷29.5日≒12°
- 地球は24時間で360°自転するので、1時間に進む角度は、360°÷24時間＝15°
- 月が1日に12°東へ進むぶん、地球は追いかけて12°余分に回る必要があり、その時間は、12°÷15°／時間＝0.8時間＝48分
したがって、月の出る時刻は、毎日約50分ずつおそくなります。
「約50分」は、入試でも聞かれる数字なので、覚えておきましょう。
よくある間違い
間違い① 月の満ち欠けは、地球の影のせいだと思う
月が欠けて見えるのは、地球の影に入るからではありません。
月は、いつも半分が太陽に照らされていて、その見え方が変わるだけです。
地球の影に月が入るのは、月食という別の現象です。
間違い② 満月は夕方に南の空に見えると思う
満月が南の空に高く見えるのは、真夜中です。
夕方の満月は、東の空から昇ってきたところです。
夕方に南の空に見えるのは、上弦の月です。
間違い③ 公転の図の月の形を、そのまま地球から見た形だと思う
公転の図は、北極の上から見下ろした図です。
図の月が、半分白く塗られていても、地球から見た形が同じだとは限りません。
地球から見て、照らされている部分がどう見えるかを、自分で考えましょう。
入試ではこう出る
月の満ち欠けは、地球・月・太陽の位置を表した図を使って、次のような形で問われます。
- 図の中の月の位置から、「新月」「満月」などの名前を答えさせる
- 図の位置にある月が、地球からどんな形に見えるかを、選択肢から選ばせる
- 南中する時刻や、月が昇る時刻・沈む時刻を答えさせる
- 数日後の同じ時刻に、月がどの位置に見えるかを、公転と関係づけて説明させる
図のどこに太陽があるかを、最初に確かめるのがコツです。
月の光っている側は、いつも太陽の方向を向いています。
これだけで、ほとんどの問題は解けます。
次の練習問題で、実際に解いてみましょう。
練習問題
次の図は、地球・月・太陽の位置関係を、北極の上から見たようすを表したものです。
月はA〜Dの位置を、矢印の向きに公転します。
問1 新月のときの月の位置を、A〜Dから選びなさい。
問2 満月のときの月の位置を、A〜Dから選びなさい。
また、満月が南中するのは、およそ何時ごろか答えなさい。
問3 月がAの位置にあるとき、地球から見た月の形として正しいものを、次のア〜エから選びなさい。
- ア 右半分が光る半月
- イ 左半分が光る半月
- ウ 丸い満月
- エ 月は見えない
問4 月がCの位置にあるとき、この月が東の地平線から昇ってくるのは、およそ何時ごろか答えなさい。
問5 ある日の午後7時に南の空に見えた月は、数日後の同じ時刻には、南の空よりも東側・西側のどちらに見えるか答えなさい。
また、その理由を「公転」という言葉を使って説明しなさい。
解答と解説
問1
答え D
新月は、月が地球と太陽のあいだにあるときです。
図では、太陽に近い側のDの位置です。
月の照らされている側は太陽の方を向いているので、地球からは見えません。
問2
答え B（真夜中の0時ごろ）
満月は、地球をはさんで太陽と反対側に月があるときです。
図では、Dの反対側のBです。
このとき、月は太陽と反対側の空にあるので、真夜中に南中します。
問3
答え ア
Aは、新月のDから、矢印の向きに4分の1周進んだ位置です。
新月から約7日後なので、上弦の月です。
上弦の月は、右半分が光る半月に見えます。
問4
答え 真夜中の0時ごろ
Cは、満月のBから、さらに4分の1周進んだ位置です。
したがって、下弦の月です。
下弦の月は、真夜中に東から昇り、明け方に南中します。
問5
答え 東側
理由の例 月は地球のまわりを西から東へ公転していて、1日に約12°ずつ東へ進むから。
地球の自転で、月は東から西へ動いて見えます。
ただ、月自身も東へ進んでいるので、同じ時刻に見える位置は、日がたつにつれて東にずれていきます。
まとめ
- 月は自分で光らず、太陽の光を反射している。月の満ち欠けは、月・地球・太陽の位置関係で決まる
- 月は地球のまわりを、西から東へ約29.5日で1周する（公転）
- 新月→上弦の月→満月→下弦の月の順に変わる。新月は太陽と同じ方向、満月は太陽の反対方向
- 南の空に見える時刻は、上弦の月が夕方、満月が真夜中、下弦の月が明け方
- 月の出る時刻は、毎日約50分ずつおそくなる
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高校受験ラボ・進学塾リードアップ代表の山田優輔です！
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