ある日、地球は最後の皆既日食を目撃するでしょう

月曜日にメキシコ、米国、カナダの一部で見られた皆既日食は、空で太陽と月が完璧に出会う現象だった。 しかし、それは有効期限のある種類の出来事でもあります。遠い将来のある時点で、地球は最後の皆既日食を経験するでしょう。

これは、月が地球から遠ざかりつつあるためです。そのため、私たちに最も近い天の隣人は、いつか、何百万年、あるいは何十億年後の将来、太陽を完全に隠すことができないほど小さく空に現れるでしょう。

NASAゴダード宇宙飛行センターの惑星科学者ノア・ペトロ氏は、10月にアメリカ大陸を横断したような「環状火食」について言及し、「金環日食しか見られない」と語った。

しかし、地球の最後の皆既日食の正確な日付を決定することは、さまざまな科学分野にまたがる深刻な計算上の課題です。

40億年以上前に月が形成されて以来、月は地球から遠ざかり続けています。 月の衰退は、私たちの惑星との重力相互作用によって引き起こされます。 その重力によって引き起こされる潮汐により、地球の海の水は海底や大陸の端に沿って滑り落ちます。 これにより摩擦が生じ、地球の自転がより遅くなる、とウェールズのバンゴー大学の海洋学者マティアス・グリーン氏は言う。

月は地球の減速に応じて軌道を外側に移動します。 アイススケート選手が腕を伸ばしてスピードを落としているところを想像してみてほしい、とグリーン博士は語った。 「これは同じ物理原理ですが、逆になります。」

月の軌道の拡大を最初に予測した人の一人は、チャールズ・ダーウィンの息子の一人であるジョージ・ダーウィンでした。 しかし彼の仮説は 1879年出版アメリカの宇宙飛行士とソ連の探査機が再帰反射器として知られる装置を月面に残した後まで、それらは検証されなかった。 研究者は、これらのスーツケースサイズの機器のミラーにレーザー パルスを発射し、光が往復するのにかかる時間を計算できます。 これにより、科学者は月までの距離を正確に測定する方法が得られました。 1970年代初頭までに、研究者らは月が毎年約1.5インチずつ地球から遠ざかっていることを発見した。

これは人間の爪が伸びる速度に関係しています。 「私たちが対処しているのは非常に小さな変化です」とNASAゴダード宇宙飛行センターの惑星科学者ロバート・タイラー氏は言う。

しかし、何億年も経つと、月は遠ざかるにつれて空で著しく小さくなります。 ある時点で、太陽を完全に隠すには小さすぎるように見え、皆既日食は過去のものになるでしょう。

最後の皆既日食の日付を計算するには、地球の周りの月の軌道と太陽の周りの地球の軌道が楕円であることを覚えておくことが重要です。 これは、地球と月、地球と太陽の距離が一定ではないことを意味します。 地球から見た月と太陽の見かけの大きさはそれに応じて変化します。 最大の衛星と最小の衛星の大きさは約 14 パーセント異なりますが、太陽の対応する差は約 3 パーセントです。

最後の皆既日食は、大きな月が小さな太陽をかろうじて覆うときに起こります。 月の直径と、月と太陽の見かけの大きさを考慮したちょっとした数学では、約 6 億 2,000 万年と推定されます。

しかし研究者らは、この数字には不確実性があると警告している。 当初、月は現在の速度で地球から遠ざかると想定されています。 そんなことは絶対に起こらないとグリーン博士は言う。

同氏は、月の衰退速度は、地球上の1日の長さ、海洋盆地の深さ、大陸の配置など、多くの要因の影響を受けると述べた。 こうしたことは時間の経過とともに変化するため、月が常に同じペースで逆行すると考えるのは単純すぎるとグリーン博士は言う。

ほとんどの研究者は、月の景気後退率が低下する可能性が高いことに同意しています。 ミシガン大学の物理海洋学者ブライアン・アーベック氏は、「推測するなら、将来の潮流はおそらく弱まるだろう」と語った。 潮汐力が弱まれば、月の衰退が遅くなり、地球は月の本影を楽しむ機会が増えるでしょう。

過去には月の減りがもっとゆっくりだったことを示す十分な証拠もあります。 ウィスコンシン大学マディソン校の地質学者マーガレット・ランティンクは、地球と月の間の距離の変動によって引き起こされる気候変動を記録するオーストラリアの堆積岩を分析した。 「私はこれらの天文学的な違いの痕跡を読み取りました」とランティンク博士は語った。

彼女のチームの調査結果、および他の研究者によって行われたシミュレーションでは、これが示されています。 月は年間約 0.4 ～ 1.2 インチずつ欠けています その歴史の大部分において。 これらのシミュレーションは、数千万年続くある期間において、月が年間4インチ以上地球から遠ざけていたことも明らかにしている。

タイラー博士のモデルは、将来の月の景気後退率を予測するという困難な課題に取り組んでいます。 彼らは、月が今後数十億年間、平均して年間約0.3インチずつ遠ざかっていくだろうと示唆している。 同氏は、将来の月の衰退は古代ほど変動しなくなるだろうと述べた。 「興味深いことのほとんどはすでに起こっています。」

タイラー博士のシミュレーションが正しければ、皆既日食は約30億年間見え続けることになる。 同氏は、この推計には大きな不確実性があると警告した。

ピエトロ博士は、皆既日食を目撃できるまでにはまだ長い時間がかかるだろうが、だからといって日食の素晴らしさを探さない理由にはならない、と語った。 結局のところ、それは私たちの地球上の存在に特有の天体現象です。

「私たちの太陽系で皆既日食を経験する惑星は他にありません」とピエトロ博士は語った。 「私たちにはこの素晴らしい機会があります。」