なぜ太陽と月は地球とぶつからないのか?仕組みを簡単に図で解説!

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    さて「なぜ太陽と月は地球とぶつからないんだろう?」と思ったことはないでしょうか。

     

    太陽は地球よりも引力が大きく、月は地球よりも引力が小さいので、
    地球が太陽に引き寄せられたり、月を引き寄せたりすることも考えられますよね。

     

    しかし現実にそのようなことは起こっていません。

     

    そこでこのページでは、太陽と月が地球とぶつからない仕組みを簡単に図で解説します。

     

    どうぞご覧ください。

     

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    1.太陽と月が地球とぶつからない仕組みとは?

     

    では太陽と月がぶつからない仕組みについて見ていきましょう。

     

    結論から簡単に言ってしまうと、太陽と月が地球にぶつからないのは、
    ”太陽の引力”と”地球の移動する力”、”月の移動する力”と”地球の引力”が釣り合っているからです。

     

    まず引力というのはその物体の質量が大きいほど比例して大きくなるので、
    太陽と月と地球における引力の関係を表すと下のようになります。

    太陽(地球の約28倍) > 地球 > 月(地球の1/6)

    上のようにこの中では太陽の質量が最も大きいため、太陽の引力が最も大きくなり、
    反対にこの中では月の質量が最も小さくなるため、月の引力が最も小さくなります。

     

    そうすると太陽は引力によって地球を吸い寄せてしまい、
    地球は引力によって月を引き寄せてしまうと考えてしまいますよね。

     

    ですが実は地球も月も(太陽も)移動しているので、
    その移動する力と引力がバランスを取っているためにぶつかりません。

     

    さて太陽と月と地球が移動している理由も含めて、ぶつからない仕組みをそれぞれ図で解説していきます。

     

    太陽と地球の場合(太陽の引力のほうが大きい)

    太陽と地球で考えた場合は、太陽の方が地球よりも約28倍引力が大きいので、
    太陽に地球が引き寄せられてぶつかってしまうと考えがちです。

     

    ですが地球が太陽に引き寄せられることはありません。

     

    それはなぜかというと、地球そのものに移動しようとする力が働いていて、
    その地球が移動しようとする力と太陽からの引力が釣り合っているからです。

     

     

    ”地球の公転(こうてん)”というのは上図のような仕組みで起こっています。

     

     

    地球などの惑星というのは誕生するときにガスや固体状の物質が衝突して、集まることで誕生します。

     

    この惑星が誕生するときに物質同士が衝突した衝撃で、
    その惑星が移動する力が発生することになります。

     

     

    上図のように地球はたくさんの物質がぶつかり合って誕生し、
    そのぶつかったときの衝撃が移動する力として地球には残っています。

     

    地球上であれば地球からの重力や空気抵抗などがモノに働くことで、
    そのモノの速度が減速したり、止まったりすることになりますよね。

     

    ですが宇宙空間ではその移動する力を止める力が外部から働かないため、
    地球などの惑星が移動しようとすれば、ずっと同じ速度で移動し続けます

     

     

    そして地球のその移動し続ける力は、太陽の引力の影響によって拘束されることになります。
    (太陽の引力で拘束されはしますが、移動する力と釣り合うため完全には引き寄せられない)

     

    これはちょうど下図のようにボールにひもを付けて、投げて回したときのイメージです。

     

    地球上であれば地球からの重力や空気抵抗で少しずつ減速していきますが、
    宇宙空間であれば減速せずに進んでいくため、そのようにイメージしてください。

     

     

    上図のようにボールを投げたとしても、ひもから引っ張られる力があることで、
    ボールは拘束されてしまい重りの周囲を回転することになります。

     

     

    ただしボールを投げる力が強すぎれば、ひもからボールが離れて飛んでいき、
    反対にボールを投げる力が弱すぎれば、少しずつ重りの方へとボールが近づいていきますよね。

     

     

    太陽と地球の関係も同じで、地球が移動する力が強すぎれば太陽の引力から解放され飛んでいき、
    反対に地球の移動する力が弱くなれば太陽の引力によって引き寄せられてしまいます

     

    実際にはこのようなことは起こらないとは思いますが、
    太陽と地球がぶつからない仕組みはこんな感じになります。

     

    月と地球の場合(地球の引力のほうが大きい)

    月と地球の場合も太陽と地球の場合と考え方は同じです。

     

    月と地球の場合では地球の方が引力が大きくなるので、
    ”太陽と地球の場合”で解説したときの太陽の役割が地球に代わるだけです。

     

     

    また月は平均して1年あたり4cmずつ、地球から離れていることが分かっています

     

    これは月の引力が潮の満ち引きを起こすことによるもので、
    満潮や干潮という現象も月の引力によって発生しています。
    (詳しい仕組みについては他のページで解説します)

     

    1年間あたりで4cm離れるので、いずれ((数億年後、数十億年後))は
    地球の引力の拘束から離れて、月が地球の空から見えなくなるという可能性もあるようです。

     

     

    以上が「なぜ太陽と月は地球とぶつからないのか?仕組みを簡単に図で解説!」でした。

     

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    2.まとめ

    これまで説明したことをまとめますと、

    • 太陽と地球がぶつからないのは、”太陽の引力”と”地球が移動する力”がバランスをとっているから。
    • 月と地球がぶつからないのは、”月が移動する力”と”地球の引力”がバランスをとっているから。
    • ”月が移動する力”と”地球の引力”はピッタリ釣り合っているわけではなく、1年間あたり約3cmずつ地球から月が遠ざかっている。

     

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