ようやく見つけた火星2020/08/24

20200824-1440JST気象衛星ひまわり
約二ヶ月ほどずっと探し続けていた火星をようやくとらえました。え?夜中に空を見上げれば光ってるだろうって?そうじゃないんです。「気象衛星ひまわりの画像に写った火星」を探していたんです。

左は本日14:40撮影の全球画像(画像元:NICT)。地球左上リムに描いてある緑線の矩形を大きくしたのが右下画像。オレンジ色の星が写っていますね。ノイズではなく、火星なんです。

ご存じの方もいらっしゃるでしょうが、日本の「ひまわり」は世界の静止気象衛星のなかでも珍しく、「大気圏の少し外」まで画像化しています。このため、地球の縁近辺に明るい天体があれば地球と一緒に映ることがあるのです(→アーカイブ「人工衛星が観た地球」参照)。当ブログでもこれまでに月を始め、金星や木星のような明るい惑星から、ベテルギウスやプロキオンといった恒星に至るまで見つけ出し、ご紹介してきました。

20200824-1440JST気象衛星ひまわり
天体が明るければ必ず写るかと言うと、そうではありません。光度も含め、少なくとも次の三つの条件をクリアしなければならないのです。より詳しい解説は2016年7月19日記事をご覧ください。

  • 天体赤緯がおよそプラス8.6°からマイナス8.6°内に収まっている必要がある。

  • 気象衛星の撮影タイミング(全球画像は毎10分おき)で、衛星写野に入らなければならない。帯状モザイクなので、帯外に出たらNG、地球に隠されてもNG。

  • 天体が背景から識別可能なくらい明るい。(露出は地球面に合わせてあるため背景レベルは満月でも暗く、経験的に0等星を下回る天体はほとんど見えない。)

この条件は惑星…特に火星にとって結構厳しいのです。安定して明るい金星や木星は位置とタイミングが合えば写りますが、火星は光度変化が大きく、また明るい時期に赤緯条件が合わないことが多い。2020年7月6日記事に「地球接近時の火星は空のどこにいるか」という星図を載せましたが、いわゆる大接近の時期は晩夏が中心で、当然ながら赤緯が低くなってしまうのでした。現在稼働中のひまわり8号が観測を始めたのは2015年7月7日。それ以降、火星が接近して明るくなる頃にひまわり写野から外れてしまう状況が続いたのです。

ようやく今期の接近でチャンスが巡ってきました。下A図のように2020年の火星は10月頭の地球最接近で明るくなる時期にちょうどひまわり写野範囲に入ることが分かるでしょう。これを去年あたりからずっと楽しみにしてたのでした。タイミングと位置を絞り込む自作プログラムを作ってあるので、一度見つけてしまうと過去にさかのぼって探しやすくなり、記事執筆時点で7シーンほど見つかりました。ただし火星が暗すぎたため、右上画像は大気圏外に限り輝度レベルを4倍に引き上げてあります。また大気圏外は各波長ごとの位置補正の対象外らしく、天体はRGB各バンドで撮影タイムラグ起因のズレが生じますから、これも補正してあります。

下B図は今日未明の火星。かなり雲の多い撮影となってしまいましたが、ひまわりから見た地球と同じ位相になっていて面白いです。このシンクロは偶然か必然か、それは何故なのか、ぜひ推理してみてくださいね。

  • 2020年火星の地心視赤緯

    A.火星の地心視赤緯
  • 20200824火星

    B.8月24日未明の火星


参考:
アーカイブ:人工衛星が観た地球

ブラックムーンと二の丑のシミラリティ2020/07/21

2020年・月の状態
お月様は本日に新月を迎えました。思い返せば一ヶ月前は部分日食でしたから、平均朔望月が約29.53日ということを考えれば今頃だと見当付くでしょう。

ところで、四季を二分二至(春分・夏至・秋分・冬至)で区切って考えると、2020年の夏は夏至から秋分まで、つまり6月21日6:44から9月22日22:31までとなります(定気法/JST)。ではこの間に新月は何回登場するでしょうか?

先月の部分日食が夏至瞬時の約半日後だったとことに気がつけば、2020年夏季の新月回数は平均的な「3回」ではなく「4回」に達するのでは?と直感的に考え及ぶでしょう。実際に天文カレンダーなどを調べると4回起こることが分かります。 「二分二至で区切る四季のひと季節に4回満月があるとき、3回目をブルームーンと呼ぶ」という習わしがありますが、同様に「4回新月があるときの3回目」をブラックムーンと呼ぶそうです。こうした習わしの真偽はさておき、今年ブラックムーンになる「月の状態」を図化してみました(左上図)。ストライプで区切った四季と、新月(=太陽黄経差がゼロに戻った瞬間)のタイミングがひと目で分かるでしょう。夏季には確かに4回の新月がありますから、来月の新月(8月19日11:42)はブラックムーンということになります。

なお太陽黄経差180°は満月を意味しますが、注意深く図を見ると10月に2回の満月が起こると分かります。これは「ひと月に2回満月があるとき、2回目をブルームーンと呼ぶ」という別の習わしに合致します。今年はブラックムーンとブルームーンが両方起こるのですね。

とても似た習わしのケースをもうひとつご紹介。これも本日に関わりますが、「土用の丑の日」のことです。「万物は火・水・木・金・土の五要素で成り立つ」とする五行説では、四立(立春=木気・立夏=火気・立秋=金気・立冬=水気)で四季を区切ると「土」が余ってしまうため、各季節の区切り前の18日間程度を「土用」としました。今年の夏土用は二日前の7月19日に始まっています。

2020年・日干支と土用の状態
いっぽう日付の表現として古くから使われていたのが「日干支」。年も月も元号改正も関係ない、一種の通し番号です。干支というくらいですから十干十二支の組み合わせ60通りを繰り返し使います(→2017年7月25日記事参照)。土用の丑の日とは「土用の期間に日干支の十二支が丑である日」のこと。もちろん夏に限りませんが、鰻をいただく風習で夏の印象が強いですね。

2020年の日干支と土用の巡り合わせがどんなふうになるのか、前出図と同じ様に描いてみました(右図)。これを見れば、今年の夏土用期間に丑の日が2回やってくるとわかるでしょう。2回目の丑の日は「二の丑」と呼びますが、二の丑は毎回あるわけではありません。夏土用に関して言えば、去年は無かったし来年もありません。土用の緑ストライプ幅と丑の日間隔の絶妙さによって、あったりなかったりするのですね。

「〇〇の期間内に2回の△△が起こるとき」なんて言い回しは、明らかに「めったに起きないけどたまにある」ことが分かってなければ使えない表現です。よほどじっくり月日の巡りを観察してなければ知り得ないでしょう。程よい発生確率、周期性が有るような無いような、すぐに見通せないランダム性…。国や文化を越えてそんな考え方が存在してることに感心させられます。

参考:
アーカイブ「新月とブラックムーンの一覧」
アーカイブ「満月とブルームーンの一覧」
ユーティリティ「空のこよみ」

2021年1月のうるう秒挿入はありません2020/07/08

LOD差分の変化
2020年はうるう年でしたが、これとは別に「うるう秒」の挿入は行われませんでした。次に調整が入るとしたら2021年1月1日0:00UT直前のはずですが、国際地球回転・基準系事業(INTERNATIONAL EARTH ROTATION AND REFERENCE SYSTEMS SERVICE /IERS)のNEWS BULLETINで「2021年1月1日(前年12月末UT)のうるう秒挿入はない」との正式発表が本日ありました。よってUTC-TAI = -37秒が維持されます。

うるう秒調整は世界時で12月末または6月末に行う決まりです。日本時間なら元旦9:00直前または7月1日9:00直前。今年1月7日記事で「最近は1日の長さLOD(Length of Day:1日の実測長)が86400秒からあまりずれない傾向にある」ということを書きました。左上図はこのことをグラフ化したもの。2019年半ば以降、差分の値はおおむねプラスマイナス0.5ミリ秒に収まっていますね。グラフがゼロより上が長期間続けばうるう秒挿入、ゼロより下が長期間続けばうるう秒削除が必要になるのです。

2017年1月-2020年5月末LOD累積
右図は2017年のうるう秒挿入直後を原点として、1日ごとの差分実測値を足してゆき、正確な時を刻む原子時計に対して自然に基づく世界時がどれだけずれているか表したグラフ。データが公開されている今年6月頭頃まででマイナス250秒あまりです。最近は青グラフの傾きが緩やかですので、今後もしばらくうるう秒調整は行われないでしょう。

2019年夏や秋のように万が一青グラフが下降に転じ、それがしばらく続くようなら、この調整制度で初の「うるう秒削除」が行われます。実際どうなるかは全く分かりませんが、ちょっとだけ楽しみです。

なお今回調べていて気づいたのですが、IERSで発行しているBULLETINの月間観測値と、別途まとめられているEARTH ORIENTATION PARAMETERSの長期データの値とで、LODやその誤差範囲などにごくわずかな差があることに気付きました。グラフを見ても全くわからない量ですが、当記事のグラフはEOP長期データに基づいて描いています。

参考:
日出没・暦関連の記事(ブログ内)

2020年で最も日の出が早いシーズン通過中2020/06/11

カルガモ
昨日6月10日は暦の上での「入梅」でした。本州が梅雨に覆われるのとほぼ同時に、「一年の中で日の出が一番早い日」も日本を駆け抜けます。夏至より一足早いため忘れられたり混同されがちですが、「日の出が一番早い日」は夏至より前、「日の入りが一番遅い日」は夏至より後になります。

今年も「2020年日出最早日」を計算したので、地図化して右下に掲載します。また各県庁所在地などにおける日付と、その日の日出時刻一覧を記事下に載せました。ご利用ください。

本日までに南西諸島は全て迎え終わっており、明日はもう本州にかかります。北海道へ到達するのは来週15日。最南端から最北端まで日本全体を通り過ぎるのに10日かからないのは、「日出最遅日」「日没最早日」が二週間あまり必要なことと対照的ですね。

2020日出最早日マップ
昨年の記事に載せた同地図と比べれば分かりますが、「あれ、一日間違ってる?」と感じるくらい区切り位置がずれました。ズレが生じるのは毎年のことですが、今年は一日ぶんボンッと飛んだ印象です。勘が鋭い人はもうお分かりでしょう。そう、今年は「閏日」が挿入されているからです。

ズレが生じる最大の原因は「地球公転が365日で割り切れない」ことですから、閏日が入る前後の年で「一日ずれる」ように感じる現象は少なからずあります。(→ひとつの例:2020年2月29日記事「ダイヤ富士撮影ポイントの変化と閏日」

気象庁によると、本日に九州北部・関東甲信・北陸・東北南部が梅雨入りしたそうです。これで東北北部をのぞく地域が全て梅雨となりました。


【日出最早日と当日の日出時刻・2020年調べ】
場所日出最早日(当日の日出時刻)場所日出最早日(当日の日出時刻)
日本最南端(東京都・沖ノ鳥島)6月 6日(土)05:15栃木県(宇都宮市)6月13日(土)04:19
日本最東端(東京都・南鳥島)6月 8日(月)03:55新潟県(新潟市)6月13日(土)04:21
沖縄県(石垣市)6月 8日(月)05:54東京都(新宿区)6月13日(土)04:23
日本最西端(沖縄県・与那国島)6月 8日(月)05:59群馬県(前橋市)6月13日(土)04:23
沖縄県(那覇市)6月 9日(火)05:36千葉県(千葉市)6月13日(土)04:23
東京都(小笠原村)6月10日(水)04:36埼玉県(さいたま市)6月13日(土)04:24
鹿児島県(奄美市)6月10日(水)05:23長野県(長野市)6月13日(土)04:24
宮崎県(宮崎市)6月11日(木)05:07東京都(日本経緯度原点)6月13日(土)04:25
鹿児島県(鹿児島市)6月11日(木)05:12神奈川県(横浜市)6月13日(土)04:25
東京都(八丈町)6月12日(金)04:30山梨県(甲府市)6月13日(土)04:26
三重県(津市)6月12日(金)04:39富山県(富山市)6月13日(土)04:31
奈良県(奈良市)6月12日(金)04:41静岡県(静岡市)6月13日(土)04:31
大阪府(大阪市)6月12日(金)04:43石川県(金沢市)6月13日(土)04:34
兵庫県(神戸市)6月12日(金)04:44福井県(福井市)6月13日(土)04:37
和歌山県(和歌山市)6月12日(金)04:46愛知県(名古屋市)6月13日(土)04:37
徳島県(徳島市)6月12日(金)04:49岐阜県(岐阜市)6月13日(土)04:37
岡山県(岡山市)6月12日(金)04:50滋賀県(大津市)6月13日(土)04:40
香川県(高松市)6月12日(金)04:51京都府(京都市)6月13日(土)04:41
高知県(高知市)6月12日(金)04:55鳥取県(鳥取市)6月13日(土)04:47
愛媛県(松山市)6月12日(金)04:56島根県(松江市)6月13日(土)04:51
広島県(広島市)6月12日(金)04:57岩手県(盛岡市)6月14日(日)04:04
山口県(山口市)6月12日(金)05:00青森県(青森市)6月14日(日)04:04
大分県(大分市)6月12日(金)05:03秋田県(秋田市)6月14日(日)04:10
熊本県(熊本市)6月12日(金)05:07宮城県(仙台市)6月14日(日)04:11
福岡県(福岡市)6月12日(金)05:07山形県(山形市)6月14日(日)04:12
佐賀県(佐賀市)6月12日(金)05:08日本最北端(北海道・択捉島)6月15日(月)03:15
長崎県(長崎市)6月12日(金)05:11北海道(根室市)6月15日(月)03:35
福島県(福島市)6月13日(土)04:14北海道(稚内市)6月15日(月)03:43
富士山山頂6月13日(土)04:17北海道(札幌市)6月15日(月)03:54
茨城県(水戸市)6月13日(土)04:19北海道(函館市)6月15日(月)04:01

  • 自作プログラムによる概算です。日出時刻順ではなく、日出最早日順ですのでご注意ください。
  • 標高は考慮しないものとし、地球を近似する回転楕円体表面で計算しました。大気の影響は簡易的に考慮しています。
  • 各地の標高まで考慮した値、あるいは他の年の値を知りたい場合は、下記参考リンクのユーティリティ「太陽と月の時刻表/夜空の時刻表」で「日出没の最大最小」メニューを選んでください。


参考:
日出没・暦関連の記事(ブログ内)
アーカイブ「地図で見る日出没の季節変化」
アーカイブ「梅雨」
ユーティリティ「太陽と月の時刻表/夜空の時刻表」