月は自転しているのですか

質問

月は地球にいつも同じ面を向けているという特異な状態にありますが、これは通常だと地球を1公転する間に1回自転しているという解釈になりますが、ですからこれは月は自転していないのではないのか？と。

地球の重力に完全に捕らえられて自身の自転運動が停止しているのでは。
自転を停止し静止の状態を維持する慣性力のためにあたかも固有の自転運動を維持してるかのように見える。

こういう考え方は今は廃止されてしまった大昔のYahoo掲示板の変な挙動の一スレで盛んに論議されてましたが。

回答No.7

Nakay702

補足を拝見しました。
＞それは月が地球に対して公転しているのでそうなるわけでして、月の自転云々とは全然関係ないですよ。
⇒月が地球に対して公転しているだけなら、月のあらゆる面が見えるはずでしょう。

片面だけしか向けないで公転することが、その間に一回自転していることを語っています。試しに、西瓜を地球に見立てて、葉っぱが１枚ついたリンゴを月に見立てて実験してみればよく分かりますよ。リンゴの葉っぱがついた面を常に西瓜の方へ向けながら、西瓜の周りを一周させると、リンゴ自体もちょうど一回転しますから。

補足

例えばですね。
地球の地表面に乗っかって静止しているサッカーボールは自転しているのか・・・
この問いに対してどう考えられますか。
宇宙のずっと遠方から見れば、サッカーボールは地球の（重心の）周りを24時間で1回公転すると同時に24時間で1回自転しています。
この関係は地球と月の場合と大体同じでして（ただしその間に地球は月以上に更に激しく自転していますが）、ですがサッカーボールが自転しているといっても本質的に良いのか？という私の疑問のわけです。

サッカーボールは地球上で静止しているだけですよね？
地球の周りを公転しつつ自転しているわけではないですよね？
サッカーボールが自転しているというのは地表面の上でクルクル回転している状態を言うのですよね？
地表面でジッと静止していているのに、地球が自転しているからその上のサッカーボールも自転していると言うのは変なのでは？　　と思ってしまうわけです。

回答No.6

takochann2

地球を1公転する間に1回自転しているという解釈、で正しいと思います。なぜそうなったかは、天体物理に詳しくないですが、小天体が地球に衝突して月が出来たという事から合理的に説明可能なのではないでしょうか。詳しい人の回答があると良いですね。

補足

ですね。
色々な説明が有り得ると思うのですが、自分で考えてるうちに「月は自転していない」のでは？　と益々自信を持ってしまいそうですが。

回答No.5

webuser

このまま話を続けても言葉の定義の話になるので、これを最後にしようと思いますが、、

他の方も書いている通り、地球の中心を基準にするのではなく、太陽や地球以外の星から見ると自転している。
自転とはそもそもそういう定義ならば、地球の中心を基準にするというのは定義を曲げるという事になります。

次の補足に関して

＞即ち月の自転は月の公転運動（つまりは上記の系の自転運動）に100％よっているのであって、月自体が固有に自転しているのでなかろう、となり得ます。

仰りたいことは、自分で回っていないので自転運動ではないという事ですね。
そういう言葉はないですけど、他の天体（地球）の力で回されているので他転運動（くどいですけどそんな言葉はない）であり、自転要素はゼロであると。

自転の定義の話に戻りますが、その動力源に関して何か規定はあるのでしょうか？
他の天体に引っ張られて回されている分は差し引かないといけないというルールがあるのなら、自転速度０もありうるかもしれませんが、動力源を問わないのであれば自転していることに変わりありません。

一旦、自転という言葉を脇に置いて

そういう話ではなく、
月の自転は昔はもっと速かったと言われています。
もう少し速い時は地球の重量で固定する事はできませんでした。
少しづつ遅くなって、今、重量で固定されています、
もっともっと遅くなれば、逆に地球の重量で固定する事ができなくなり、月の自転速度が落ち始めるのか、
今の状態で完全に捉えきっており、今後、その変わらないモノなのかを問う質問だったりしますか？
もともとほぼ釣り合っている状態から補正する程度の力を加えているのか
がっちり捕まえて相手を身動きできないようにしているのかで話が違ってくるので、その事ですか？

補足

どうもです。
まず最初に、自転の動力源は「慣性力」です。
自転が止まっていてもそれは慣性力により、自転が成されていてもそれは慣性力によります。
つまり自転に関しては、自転していても自転していなくても力学的には同じようなものなのですよ。

そもそも公転運動というのは、公転の相手方との共通重心を中心とした系の自転であるわけでして、月の場合はこの系の自転周期と月自身の自転周期が一致した同期自転状態にあるわけです。（ここで出てくる疑問は、系が自転してるの？それとも月が自転してるの？つうことです）
この系の中で相手方の天体（地球）の重力により月が自転を完全制御させられたまま系が自転しているこの状態は、月が固有自転していないのは一目瞭然でして、その見かけ上の自転を月の自転というわけには力学上は言えないのではないのか？との疑問ですね。

まあ、定義の問題だと言えばそんなものかもしれませんが、案外回答者さんのその言葉が正解かもしれません。
単なる定義の問題であって、そもそも月の自転は固有運動としては停止しているが、月を含む地球-月系が自転しているために外部からは地球-月系の自転と同期して月が自転していると見えるので、それを月の自転と定義する・・・つう話かもしれません。

もし他にも何か気が付くことがありましたら何度でもご教授ください。

回答No.4

Nakay702

おっしゃりたい気持ちは分かるような気がします。つまり、それは、地球と月とが、あたかも鉄アレイのように（見えない棒で）結ばれたような形で太陽の周りを公転しているのではないか、ということでしょうね。
地球と月とが一緒に太陽の周りを公転しているのは確かですが、それだけで月が自転していないとは言えません。なぜなら、月が自転していないとすれば、矛盾が起こるからです。つまり、毎晩、月の出の時刻や月の形が変ることが説明できなくなるのです。
それは、「太陽との位置関係が変るからで、月の自転とは関係ない」、と言われるかも知れませんが、もしそうだとしたら、毎晩同時刻の月の出と同じ形の月が見えるはずでしょう？
ということは、地球と月は鉄アレイのようには繋がっていないということで、やはり、月は「1公転する間（約27.3日）に1回自転している」というのが適切な説明である、ということになるわけですね。

補足

それは月が地球に対して公転しているのでそうなるわけでして、月の自転云々とは全然関係ないですよ。
加えて地球と月は鉄アレイ状に連結しているわけではありません。地球は「地球-月系」の自転周期よりずっと短い周期で自転していますので、剛体的連結の話はなじまないです。
もし他にも何か気が付くことがありましたらご教授ください。

回答No.3

head1192

月面上のある地点Aがあり、新月のとき地球の方向を向いているとする。
もし月が自転していないと、満月のとき月面上の地点Aは地球の反対側を向き、月は地点Aの反対側の面を地球にむけることになる。
すなわち「月の裏側が地球から見える」ことになってしまう。

自転周期は太陽を基準に考えるべきものである。
（星を基準に測る方法もある）

補足

まあそういうのが天文学的常識で言う「見かけ上、自転している」ということなのでしょうが、運動力学的に見てみると少し様相が変わってくるのでは。

回答No.2

webuser

#1です。

補足の内容を私的見解で回答させて頂きます。
天文学の話ではありませんが。

＞公転と自転の周期が一致するのは天文分野ではよく見られる現象であり・・・
＞それらの自転速度はゼロであるとしたほうがずっと合理性が高いと思われる・・・
＞詭弁に騙されてる感覚がして

それは詭弁ではなく、定義の問題では？

地球の表面から見れば月の向きは変わりませんが
例えは、北極または南極の上空、ずっとずっと上、宇宙まで行って、月の公転が全て見えるところまで離れたとします。
そこから見れば月の向きは変わっていきますよね。
地球の周りを一周するのと同じ周期で月自体も一周します。

同じ場所から見て、
地球の周りを一周する間も月の向きが一切変わらないのを自転速度ゼロと定義すれば、前者は自転速度ゼロではなく、公転と自転の周期が一致するという表現にならざるを得ないです。

補足

どうもです。例えばですね。
地球の重心を座標原点として、そこと月の重心を結ぶ直線を座標軸とします。
この系の中では月の自転角速度はゼロです。（この系内のどこから見ても月の自転角速度はゼロ）
ただしこの系自体が自転しているので、つまりこの系の自転が月の公転運動になります。
そしてこの系の自転運動を系の外から見れば、月が地球の周りを公転していると見え、同時にその公転周期と周期を同じくして月が自転していると見えます。

即ち月の自転は月の公転運動（つまりは上記の系の自転運動）に100％よっているのであって、月自体が固有に自転しているのでなかろう、となり得ます。
系外部からの観測では月の自転運動を見るのではなく、地球-月の系の自転運動を観測していることになる・・・のではないのか？　つうのが、私の質問当初の疑問なのですよ。

回答No.1

webuser

そういう単純なのはBingに聞けば答えてくれます。

こんにちは、こちらはBingです。お役に立てるように努めます😊

月は自転しているのかというご質問ですね。実は、月は自転しています。ただし、月の自転周期と公転周期が同じであるため、地球から見るといつも同じ面しか見えないのです¹²³。

月の自転周期と公転周期が同じになったのは、地球の強い引力が影響した結果です。地球の引力は月の形をわずかに歪ませており、その歪んだ部分が地球に向くように調整されています。この現象を潮汐ロックと呼びます¹²。

月の自転速度は平均値で13.176 [°/日]であり、ほとんど一定です⁴。月の自転速度が変化する要因としては、太陽や惑星の重力や、月面に衝突する隕石などが考えられますが、その影響はごくわずかです¹。

以上が月の自転に関する情報です。ご参考になれば幸いです。

ソース: Bing との会話 2023/9/13
(1) 月は自転しているのか？ | 宇宙の星雲、惑星など、ワクワク .... https://utyuu-tanosimu.net/entry16.html.
(2) 月の公転と自転はどうして一致するの？│コカネット. https://www.kodomonokagaku.com/read/hatena/5193/.
(3) なぜ月は自転していない？ - SubeteNoKotae.jp. https://subetenokotae.jp/article/5279.
(4) 暦Wiki/月の自転運動 - 国立天文台暦計算室. https://eco.mtk.nao.ac.jp/koyomi/wiki/B7EEA4CEBCABC5BEB1BFC6B0.html.

補足

紹介してくれた子供向け記事の中でも説明されてるのですが、
昔は月の自転はもっと速かったが、地球が月の自転にブレーキをかけるので月の自転はどんどん遅くなりついには今の速度になった・・・つうのはつまり、月の自転は止まっているのでは・・・

公転と自転の周期が一致するのは天文分野ではよく見られる現象であり、それら多数の天体の千差万別の自転速度を云々するよりそれらの自転速度はゼロであるとしたほうがずっと合理性が高いと思われるのですが、その辺がよく分かりませんねえ。
なんか詭弁に騙されてる感覚がして、Bingさんの解説不足なのでは・・・