日食の周期

長い皆既継続時間の日食の例

　２００９年７月２２日に起こったトカラ列島皆既日食は、皆既の継続時間が６分を超えていて非常に長いことが特徴でしたが、同じように皆既継続時間が６分を超える日食は、前回は１９９１年７月１１日に起こりました。そして、次回６分を超えるものは、２０２７年８月２日に起こります。これを見ると１８年と１１日で規則正しい周期性があるように思えませんか？

サロス周期

　日食の周期で最も有名なものはサロス周期でしょう。サロス周期は２２３朔望月（＝６５８５．３２日）が１９食年（＝６５８５．７８日）に近いため、６５８５．３２日ごとに日食が起こるというものです。この日数は１８年１１日と３分の１日で、先に紹介した６分以上継続する日食の周期とよく合致しています。サロス周期には次のような特徴があります。

• １年という単位で見ると、１１日しかズレない。つまり、地球と太陽距離にあまり差がない
• ２３９近点月（＝６５８５．５５日）とあまり差がない。つまり、地球と月の距離にあまり差がない
• １サロス周期がたっても食年との差が０．４６日しかない。つまり、周期性を長い期間維持できる

　サロス周期は周期が短い割には優秀な周期ということができます。ただ、周期に３分の１日がつきますから、１周期後には同じ観測地点では日食を見ることはできず、西へ１２０度（正確には１１５．６度）ほど移動した地点で日食が起こることになります。
　
　なお、２００９年７月２２日に起こる皆既日食はサロス番号１３６の日食ですが、このシリーズの皆既日食は２０２７年８月２日、２０４５年８月１２日、２０６３年８月２４日、２０８１年９月３日と皆既日食が続いていきます。それにしても紀元前３世紀から紀元前２世紀頃、すでにギリシャの天文学者に知られていたというのですから驚きとしか言いようがありません。

メトン周期

　メトン周期は紀元前４３３年にアテネの数学者メトンが最初に発見したと言われていますが、紀元前６世紀頃から中国でも知られていたそうです。メトン周期は１９年（＝６９３９．６日）と２３５朔望月（＝６９３９．７日）がよく一致しており、しかも２０食年（＝６９３２．４日）とも近いことから日食の周期として使用することができます。

• １メトン周期と２３５朔望月の日数がよく一致しているので、同じ日付で再現される
• １メトン周期たつと食年との差が７日発生する。つまり、短い期間で周期性が崩れてしまう

　例えば２００９年７月２２日の日食をあてはめてみると、次回は２０２８年７月２２日で皆既日食が起こり、その次は２０４７年７月２２日ですが、こちらは部分日食です。さらにその次の２０６１年は日食が再現されなくなってしまいます。他の例として日食ではありませんが、２０１０年には元旦に月食が起こりますが、以降も１９年の周期で２０２９年、２０４８年にも元旦に月食が見られて、メトン周期に一致しています。

イネックス周期

　イネックス周期はサロス周期よりも長期間の食予報として使えます。イネックス周期は３５８朔望月（＝１０５７１．９５４８日）が３０．５食年（＝１０５７１．９１日）とほぼ同じであることから、１０５７１．９５４８日（＝２８年３４５．１７日）ごとに日食が起こるものです。イネックス周期には次のような特徴があります。

• １イネックス周期と３０．５食年との差が０．０４５日しかないので２万３千年という長期間にわたって周期性を保つことができる
• 食年の間隔につく０．５の端数のため、位置が昇交点と降交点で入れ替わる
• 近点月の周期と一致していないので地球と月の距離がマチマチとなる

　そんなわけで、イネックス周期の場合は食の様子が毎回変わってしまうので、扱いにくいという欠点があります。イネックス周期があまり知られていないのはこの辺に原因があるのでしょう。２００９年７月２２日の日食をあてはめてみると、次回は２０３８年７月２日になりますが、このときは皆既日食ではなく金環日食になります。

その他の周期

　日食の周期は他にもあります。短いところでは１年マイナス１１日というのがあり、短い周期の割には一応実用になる周期です。また、イネックス周期を２倍した７１６朔望月は６１食年との差が−０．０７９７日で、食年の小数点もないので優秀ですが、間隔が５８年弱とだいぶ長くなってしまいます。
　
　周期が長いとろでは３８０３朔望月と３２４食年の差が＋０．０６０７日で、先のものより小さくなりますが、周期が長くなった割には精度的にあまり良くなっていません。さらに長いところでは４５１９朔望月と３８５食年との差が０．０１８９日で非常に優秀ですが、周期が３６５年にもなって数字のお遊びに終わってしまいそうです。

予備知識

　最後に日食の周期性を語るのに必要な用語を簡単に解説しましたのでお読みください。

朔望月

　月の動きを表すのに、朔（さく）、望（ぼう）といった言葉がよく使われます。朔は月と太陽の黄経が一致することで、新月にあたります。望はその逆で、月と太陽の黄経が１８０度離れることで、満月となります。１朔望月は朔から朔までの日数のことで、平均すると２９．５３０６日です。

食年

　月の公転軌道面は地球の公転軌道面に５度ほど傾いています。月が南から北へ横切る地点を昇交点と呼び、北から南へ横切る地点は降交点と呼びます。実は昇交点や降交点は一定ではなく、毎年１９度ずつ西へ移動しています。ですから、月が朔の方向で昇交点を通過してから次に朔の方向で昇交点を通過する周期は１年（３６５．２４２２日）よりも１８．６２日短く、３４６．６２日しかありません。この３４６．６２日のことを１食年と呼びます。

近点月

　月が地球へ最も近づく地点を通過する周期は朔望月とは一致しませんで、少しずれています。この周期は近点月と呼ばれており、２７．５５４６日となります。