33年の時間を巻き戻し天文少年ならぬ天文壮年へ再入門。隊員1名、200mm、65mmの望遠鏡と双眼鏡で星空を楽しんでいます!
よりスーパーなスーパームーンほど地球を削る?
2021-01-14 Thu 00:00
・スーパームーンが海浜地形変化に影響を与えていることを世界で初めて実証
 スーパーなんちゃらにはほとんど興味がないが、あまりスーパーではないスーパームーンの時代よりもとてもスーパーなスーパームーンが起こる時代の方が海浜地形が削られやすいというのはちょっとおもしろい。では過去に月軌道の離心率は時代によってどのように推移して来たのだろうか。
別窓 | 気象/地学ネタ | コメント:13
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この記事のコメント
この研究の意義が今ひとつわかりません。

 かすてんさんがおっしゃるような長期的な離心率の変化の浸食への影響が実測で検出されたのならわかりますが、そうではなく、海水の到達限度の変化成分を捉えただけのようで、単に大潮の時の月まで距離の変化の影響を捕らえただけだと思います。大潮に限らず距離の影響はあることは潮汐力の原理で自明だし、大潮時の海水到達限度の季節的変化なら、月の赤緯による影響が著しいことが昔から知られています。ことさら「『スーパームーン』という現象」が地形に影響を与えていると捕らえる意味がわかりません。

 長期的にも、潮汐力の反作用で月までの距離はどんどん大きくなっていますし、また、黄道傾角や月の軌道傾斜の変化も効くでしょうから、離心率の変化がことさら効いていることはないと思いますが、確認はしていません。長期的な観測はないでしょうから、理論計算のみになるでしょうね。
2021-01-14 Thu 07:07 | URL | S.U #MQFp2i1U[ 内容変更]
『スーパームーン』を扱ったことに意義があったということになりそうです。
2021-01-14 Thu 17:29 | URL | かすてん #MLEHLkZk[ 内容変更]
>『スーパームーン』を扱ったことに意義があったということ

 そういうことでしょうね。依然すっきりしませんが。
2021-01-14 Thu 20:18 | URL | S.U #MQFp2i1U[ 内容変更]
不用意にスーパームーンという言葉を使ってしまったのは減点ですね。普通に「月距離や方向の影響を受ける」で良かったと思います。

月軌道は想像以上にブヨブヨですよ。離心率はもちろん、朔望周期や近地点距離など一周ごとに変わりますから。月の近地点/遠地点方向、地球の近日点/遠日点方向、新月/満月の各タイミングがどの程度一致するかで軌道変形の「年レベル」の揺らぎがあります。

離心率に関しては、少なくともここ数千年は約200日周期で0.025から0.075あたりを頻繁に上下してますから、当然地球との距離もこの周期でゆるい変化が生じますね。キングタイドのメイン周期もこれに一致します。

個人的にはこの緩やかな周期の中でもとりわけ近い/遠い月が「スーパー」と考えています。1世紀あたり数回から10回程度という発生率でしょう。浸食を左右するキングタイドは程度の差はあれど年レベルの周期(そうでなければ高々24年間のスペクトル解析で明確に出ない)だから、スーパーかどうかは関係ないと思われます。
2021-01-15 Fri 08:49 | URL | みゃお #chDfx1pU[ 内容変更]
月軌道はそんなにブヨブヨなのですか。離心率も大きく振動しているのですね。思っていた以上です。地球と月の質量比が大きくてかつ密度が一様でないからなのでしょうか(月を質点に近似できない)。
スーパーかどうかには関係ないが、スーパーの時にも起こる程度の話になりそうですね。なんだか当たり前すぎますが。
2021-01-15 Fri 09:38 | URL | かすてん #MLEHLkZk[ 内容変更]
みゃおさん、ご解説ありがとうございます。
キングタイドのスーパーというと、朔望、春・秋分、近地点が重なった場合と言えるでしょうから、サロスと一致するのではありませんでしょうか。それとも、離心率の変化に、これらと同期していない成分があってそれも効きますでしょうか。
2021-01-15 Fri 10:59 | URL | S.U #MQFp2i1U[ 内容変更]
かすてんさん>
軌道の変わりやすさは、月自体の変形や密度偏向というよりも「主星(地球)が絶妙に軽い」つまり「軌道決定が地球と月の二体問題に帰結できない」ことにあるかと思われます。地球や月は軽すぎるため、太陽の影響を避けられないし、他の惑星の摂動も無視できませんからねぇ…。

S.Uさん>
さすが、ご明察です。キングタイド…というか、一般にPerigean spring tideと言われるものは日食周期分析と酷似した考え方が根底にありますね。実際の予報を見ると、春と秋にかなり集中するようです。ただ、太陽と月から導かれる周期と完全に一致しているわけでもなく、潮汐ならではの振れ幅も併せ持つようです。

「A:新月と近地点方向と春分/秋分方向が一致した場合(三天体が直線)」と、「B:新月と近地点方向と近日点方向が近い場合(赤緯はズレているが天体同士は近い)」とで、どちらの潮汐がより強いか、は簡単に決められません。その瞬間に地球の海域が月を向いているか、陸域が向いてるかによっても差異があるでしょう。即時に現象が起きる日食と違い、潮汐はそれまでの海の状態や効果ピークまでのタイムラグ、海岸線の向きや海底を含む周囲環境、気圧や風などの気象にも左右されますからね。

かすてんさんが提示したサイトのpdfを見ると、パワースペクトルの0.005付近に幅のあるピークがありますね。これが前コメントに書いた200日周期(正確には平均205.9日)と思われますが、27.55日周期に劣らないエネルギーなのに本文に取り上げられてなくて、もったいないなーと…。
2021-01-15 Fri 15:12 | URL | みゃお #chDfx1pU[ 内容変更]
パワースペクトルでいうと、スーパームーンは、単に、新月/満月の周波数と近地点月の周波数の重なりに過ぎません。もし、周波数差の「うなり」(たとえば、近点月の倍音の2/27.55-1/14.77=0.00489/日、あるいは、満月と近点月の1/27.55-1/(2x14.77)=0.00245/日)がスペクトル上に見えれば、形式上は「スーパームーン」の効果が見えたと言えるのかもしれません。

 みゃおさんのご指摘の200日周期というのは、上の例の前者に近いですが別物の原因なのですね?
2021-01-16 Sat 08:59 | URL | S.U #MQFp2i1U[ 内容変更]
スーパーの表現が妥当かどうかは別として、200某というのはまさに朔望月と近点月の周波数の重なり(月が大きく見えるタイミング)そのものだと思います。うなりではないですね、多分。

実際は27.55とか14.77という数値は定数じゃなく、朔望月29.53056日も近点月27.55456日も0.5日幅程度ふらつきます。しかも平均値中心のピークではなく、例えば朔望月日数グラフは筑波山のようになります。これが巡り巡って潮汐の分散に影響するのかなと勝手に想像してます。

いま即興でプログラム作り、200年間の朔望と近地点が重なるタイミングを算出、そのタイミングでの近地点日時差を「月が近くなる周期」とみなし、出現頻度をグラフ化してみました。

http://kuusou.asablo.jp/blog/img/2021/01/16/5d1ae2.png

ここにもダブルピークが現れますね。平均すると200某になりますが、平均する意味がなさそう。必ずしもキングタイドに結びつくわけではないけれど、深くつながっている数値だと考えられます。
2021-01-16 Sat 13:10 | URL | みゃお #chDfx1pU[ 内容変更]
計算ありがとうございます。
私には良く理解できませんが、200某日はスーパームーンの周期であるとも、その変動(周波数変調)が見えているとも言えるのですね。また、有限の時間で、有限の感度で解析すると、うなりが強調されて見えてしまう可能性もあるのではないかと思います。
 この200某日の周期については、著者の方も、今回は素人向けに、スーパームーンの周期ともそうでないともコメントしづらかったのかもしれません。

  それから、関係ないかもしれませんが、振幅変調(AM)を周波数解析すると搬送波の両側に筑波山状のサイドバンドが出るというのを学習しました。これは何か関係ありますでしょうか。
2021-01-16 Sat 14:54 | URL | S.U #MQFp2i1U[ 内容変更]
着いて行かれません。
2021-01-16 Sat 21:04 | URL | かすてん #MLEHLkZk[ 内容変更]
かすてんさん>
私もよく理解できてませんよ(笑)

S.Uさん>
AMのサイドバンドは初めて知りました。面白いですね。

月が近くなる周期が2つに割れてしまう理由ははっきりしていて、「新月/満月を近点方向に重ねようとすると、必ず6.5×朔望月または7.5×朔望月のどちらかになるから」です。ある新月の日に近点方向だったなら、次に最短で近点方向になるのは29.5日×6.5(または7.5)後の満月…という具合。

新月と満月は交互に現れますが、たまに1朔望月後の月も近点方向に近いことがあり、「二ヶ月連続の新月新月または満月満月」というケースもあります。これがつじつま合わせの役割を果たすのでしょう。(ダブルピークのピーク間日数に相当)。これは振幅変調のサイドバンドという訳ではではなさそうです。(この場合、振幅って周期日数に相当するのでしょうか?)

詳しくは見ていませんが、S.Uさんの仰るうなりが潜んでいる可能性は十分ありますね。このへん追求すると面白そうですが、もはや頭がついて行けません…。

もともとは月運行の解析じゃなく、海岸侵食の解析なので、そこに見出された強い浸食の周期が朔望月÷2とか近点月と同等だった、ということですよね。極めて当たり前な話ですが、理論じゃなく観察測定から実証できたということが褒めどころなんだと思います。
2021-01-17 Sun 02:42 | URL | みゃお #chDfx1pU[ 内容変更]
私もよく理解できてません・・・(笑)

 でも、今回のみゃおさんのご説明で、どこが理解できないかはちょっとわかりました! つまり、ピーク位置にに着目すると、うなり的にダブルピークが出るのですね。ピークに着目というのは、AM変調とは違いますが、共通点は大きいように思います。

 周波数解析では、正弦波のパワーの重なりを無限大の時間と無限大の精度で測れると、理想的に分離され、倍音とせいぜい周波数変調的なバンド幅しか出てこないと理解しています。天体運動を、単に周期運動の組み合わせと考えると、この理想に近いです。

 しかし、測っているものが正弦波のパワーとはほど遠いので、AM変調的な応答関数がはいり、これで、サイドバンドとかうなりのような周波数差(あるいは和)の成分にピークが出ますが、ここの原理と現象の出方が理解できません。

 一部の経験の深い専門家を除いては難問だと思います。
2021-01-17 Sun 07:20 | URL | S.U #MQFp2i1U[ 内容変更]
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