内惑星たち

内惑星は、地球よりも太陽に近い惑星、水星と金星のことです。地球軌道の内側を回るので内惑星というわけです。

図１　内惑星

図１をご覧ください、またまたよくある、内惑星と地球、太陽の配置図です。

真中が太陽、外側の円が地球の軌道、内側の円が内惑星の軌道です。この図も、地球の北極側から見ていますので、地球や惑星は反時計周りに公転しています。

内惑星と外惑星の大きな違いは、惑星が地球軌道の外側へ来ることがないことです。地球の軌道の内側を回っているのだから、あたりまえですね。

そのため、衝（太陽の反対側へ来ること）や矩（太陽から９０度離れること）はなく、太陽からあまり離れず、日の出前や日の入り後の数時間しか見ることができません。夜中の空高くある惑星に、内惑星はないということです。

そんな内惑星の現象名、月や外惑星で使っていた言葉とはまた違うものが出てきます。外惑星の用語と比較していきましょう。

外惑星の合に対応するのは「外合」です。太陽の向こう側、外側へ行ってしまうことから外合と呼ばれているのでしょう。惑星の位置関係として、内惑星で衝に対応するのは、内合ということになりますか。惑星が地球と太陽の間に入る、内側に来ることから内合と呼ばれているのでしょう。

外惑星、たとえば火星から地球を見たとします。火星から見て、地球が内合になる時、それは、地球から見た火星が、衝の時、という関係です。

続いて、内惑星にしかない用語の「最大離角」、これは、その名のとおり、惑星が太陽から一番離れる瞬間をいいます。外惑星の場合、太陽から一番離れるのは、太陽の反対側に来る衝、ということになりますが、内惑星の位置関係では矩に近い状態です。

上のとおり、内惑星は太陽からあまり離れませんが、この頃は、まぶしい太陽から離れるので観測がしやすい時期です。東方、西方とあり、東方は、太陽の東側に離れるということですから、日没後西の空に見え、西方はその逆、日の出前の東の空に見えます。

どちらが日没後か迷いますが、東方は、太陽に向かって東側にあるのだから、日没後に見える、と分かりますね。

留と最大光度

「留」については外惑星と同じです。ただ、内惑星のほうが地球よりも太陽を周る速度が速いですから、内惑星に地球が追い抜かれていく時に、留が起こります。

もうひとつの「最大光度」は、これも読んで字のとおり、一番明るくなる時を言います。この用語は、金星にのみ使われます。

惑星がいつ一番明るくなるのか、これは惑星によって違い、外惑星は衝の時が一番明るくなります。これは、距離が一番近くなるからですね。

ところが、水星は外合のとき、金星は、最大離角と内合の間が一番明るい時期です。これは、内惑星の満ち欠けが関係しているのです。

図２　内惑星の満ち欠け
この図はちょっと変です。

内惑星は、月と同じように満ち欠けをします。図２をご覧ください。

太陽の向こう側、外合の頃は、全部が光って見え、ちょうど満月状に見えます。地球に近づくにつれて、惑星は欠けていき、最大離角の頃、ちょうど半月状に見えます。

さらに近づき、内合の頃は、地球に近いので大きく見えますが、光っている部分が細い、三日月状になっています。

水星の場合、内合の時には１億Ｋｍ、外合の時でも２億Ｋｍと、他の惑星に比べると、距離はあまり変わりません。水星軌道１つ分、１億キロ程度の差です。距離が倍なので、大きさの違いも倍、光ってる部分が一番多いのは、地球に近い時よりも、外合のとき。なので、外合のころが一番明るく見えます。もっとも、外合の時は太陽に近いので、見ることはできませんが。

それに対し、金星は外合の時は２億５千万Ｋｍ、内合のときは４千万Ｋｍと、大きく違います。実は、惑星の中で地球に一番近づくのは、火星、ではなく金星なのです。大きさは、内合の頃は角度で１分、太陽や月の大きさの３０分の１ほどにもなります。

２００４年の６月に、金星が太陽の前を通る（通過している時がまさに内合ですね）、金星日面通過という現象がありましたが、その時、きちんと減光すれば、肉眼でも分かるほどの大きさです。

金星は、地球に近付くにつれてだんだん大きく見えてきますが、金星の夜の部分が広くなり、光ってる部分はどんどん細くなります。その二つのバランスの取れた、光っている面積が一番大きくなる瞬間に一番明るくなります。その瞬間を最大光度、としているわけです。

外惑星は衝の時、水星は外合のときが一番明るくなります。金星だけ、分かりやすい位置関係では一番明るくなりませんから、「最大光度」として用語を作ったのでしょう。

見頃の目安は？

内惑星の見頃は、やはり最大離角の頃でしょう。特に水星は、最大離角の頃でも太陽から３０度離れることはないので、最大離角の頃でないと見ることができません。

金星の場合、最大離角から最大光度を過ぎる頃までが一番面白いと思います。とても明るく輝き、肉眼でも美しく見えますが、望遠鏡で見ると、白い三日月がはっきりと見え、毎日観測を続けると、どんどんと細くなり、またどんどん太っていくのがわかります。

この頃の金星は、観望会などで見せると、月だと思って「月がないのにどうして望遠鏡だと見えてるの？」と、尋ねられたりもします。

最大光度の頃の金星は、望遠鏡で必見です。